全网最全手写promise

Promise写了这么多,或许还有很多地方有些模糊,今天我们来手把手实现一个Promise,从根源看一下Promise到底是什么。
为便于代码阅读,整体采用es6方案实现。


1.框架结构

新建一个MyPromise类,按照mdn文档一一列举Promise实例属性及静态属性。

class MyPromise {
  static PENDING = "pending";
  static FULFILLED = "fulfilled";
  static REJECTED = "rejected";

  constructor(executor) {
    this.status = MyPromise.PENDING;
    this.value = null; // 储存成功后的值
    this.reason = null; // 储存失败后的值
    this.onFulfilledCallbacks = []; // 储存成功状态函数列表
    this.onRejectedCallbacks = []; // 储存失败状态的函数列表
    
    try {
      executor(this.resolve.bind(this), this.reject.bind(this)); // 将this指回MyPromise
    } catch (err) {
      this.reject(err);
    }
  }

  then(onFulfilled,onRejected) {}
  catch() {}
  finally() {}

  resolve(value) {}
  reject(value) {}

  static get [Symbol.species]() {
    return this;
  }
  static resolve() {}
  static reject() {}
  static all() {}
  static race() {}
  static allSettled() {}
  static any() {}
}

2.实现resolve和reject

resolve接收成功后的值value,获取到值后改变Promise状态为FULFILLED,同时储存兑现值,方便在then中调用。具体如下:
reject同理。

resolve(value) {
    if (this.status === MyPromise.PENDING) {
      this.status = MyPromise.FULFILLED;
      this.value = value;
    }
  }
 reject(reason) {
    if (this.status === MyPromise.PENDING) {
      this.status = MyPromise.REJECTED;
      this.reason= reason;
    }
  }

3.实现then函数

具体见注释

 // 规范 2.2 接收两个参数
  then(onFulfilled, onRejected) {
    const f = onFulfilled;
    const r = onRejected;
    // 2.2.1 如果onFulfilled,onRejected不是函数,则忽略他们,按照原值传递
    if (typeof onFulfilled !== "function") {
      onFulfilled = (value) => value;
    }

    if (typeof onRejected !== "function") {
      onRejected = (reason) => {
        throw reason;
      };
    }

    // 2.2.7 then方法需要返回一个promise
    const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
      if (this.state === MyPromise.FULFILLED) {
      // 规范2.2.4 这个确保 onFulfilled 和 onRejected 都在下一轮的事件循环中(一个新的栈)被异步调用。
        setTimeout(() => {
          try {
            // 2.2.7.3 如果 onFulfilled 不是一个函数,并且 promise1 状态是 fulfilled,那么 promise2 一定会接受到与 promse1 一样的值 value
            // 简单来说就是不是一个函数时,进行值传递
            if (typeof f !== "function") {
              resolve(this.value);
            } else {
              const x = onFulfilled(this.value);
              // 进入Promise 处理程序
              this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
            }
          } catch (err) {
            reject(err);
          }
        });
      } else if (this.state === MyPromise.REJECTED) {
        setTimeout(() => {
          try {
            if (typeof r !== "function") {
              reject(this.reason);
            } else {
              const x = onRejected(this.reason);
              this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
            }
          } catch (err) {
            reject(err);
          }
        });
        // 如果执行then方法时,还是pending状态,将回调函数保存起来
      } else {
        this.onFulfilledCallbacks.push(() => {
          setTimeout(() => {
            try {
              if (typeof f !== "function") {
                resolve(this.value);
              } else {
                const x = onFulfilled(this.value);
                this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
              }
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          });
        });
        this.onRejectedCallbacks.push(() => {
          setTimeout(() => {
            try {
              if (typeof r !== "function") {
                reject(this.reason);
              } else {
                const x = onRejected(this.reason);
                this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
              }
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          });
        });
      }
    });

    return promise2;
  }

4.修改resolve和reject

如果前一个promise尚未兑现,调用了then方法,我们将回调函数储存起来,等待兑现后从数组中取出执行。所以在resolve和reject方法中需要进行如下修改
在进行保存时已经进行了异步处理,这里直接同步执行即可。

  resolve(value) {
    if (this.status === MyPromise.PENDING) {
      this.status = MyPromise.FULFILLED;
      this.value = value;
      this.onFulfilledCallbacks.forEach((callback) => callback(this.value));
    }
  }
  reject(reason) {
    if (this.status === MyPromise.PENDING) {
      this.status = MyPromise.REJECTED;
      this.reason = reason;
      this.onRejectedCallbacks.forEach((callback) => callback(this.reason));
    }
  }

5.实现Promise 处理程序

promiseA+规范2.3中对处理程序进行了详细说明,按照规范一步一步执行即可

  resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
    // 规范 2.3.1 如果返回的 promise1 和 x 是指向同一个引用(循环引用),则抛出错误
    if (promise === x) {
      return reject(new TypeError("Chaining cycle detected for promise"));
    }

    // 2.3.2 如果 x 是一个 promise 实例,递归处理
    if (x instanceof MyPromise) {
      x.then((y) => {
        this.resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
      }, reject);
    }
    // 2.3.3 此外,如果 x 是个对象或函数类型
    else if (typeof x === "object" || typeof x === "function") {
      if (x === null) {
        return resolve(x);
      }
      let then;
      try {
        then = x.then;
      } catch (error) {
        return reject(error);
      }
      // 2.3.3.3 如果 then 是函数类型
      if (typeof then === "function") {
        let called = false;
        try {
          then.call(
            x,
            (y) => {
              if (called) return;
              called = true;
              this.resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
            },
            (r) => {
              if (called) return;
              called = true;
              reject(r);
            }
          );
        } catch (error) {
          if (called) return;
          reject(error);
        }
      } else {
        resolve(x);
      }
    } else {
      resolve(x);
    }
  }

6.其他实例方法

 catch(onRejected) {
    this.then(null, onRejected);
  }

  finally(fn) {
    return this.then(
      (value) => {
        return MyPromise.resolve(fn()).then(() => value);
      },
      (error) => {
        return MyPromise.resolve(fn()).then(() => {
          throw error;
        });
      }
    );
  }
  
  

7.实现静态方法

  static resolve(value) {
    if (value instanceof MyPromise) {
      return value;
    }
    return new MyPromise((resolve) => {
      resolve(value);
    });
  }

  static reject(reason) {
    return new MyPromise((_, reject) => {
      reject(reason);
    });
  }
  static all(promiseList) {
    return new MyPromise((resolve, reject) => {
      const resList = [];
      if (promiseList.length === 0) {
        return resolve(resList);
      }
      promiseList.forEach((promise, index) => {
        MyPromise.resolve(promise).then(
          (res) => {
            result[index] = res;
            if (result.length === promiseList.length) {
              resolve(result);
            }
          },
          (reason) => {
            reject(reason);
          }
        );
      });
    });
  }

  static race(promiseList) {
    const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
      if (promiseList.length === 0) {
        return resolve();
      }
      promiseList.forEach((promise) => {
        MyPromise.resolve(promise).then(
          (value) => resolve(value),
          (reason) => reject(reason)
        );
      });
    });
  }

  static allSettled(promiseList) {
    return new MyPromise((resolve) => {
      const result = [];
      if (promiseList.length === 0) {
        return resolve(result);
      }
      promiseList.forEach((promise, index) => {
        MyPromise.resolve(promise).then(
          (val) => {
            result[index] = {
              status: "fulfilled",
              value: val,
            };
            if (result.length === promiseList.length) {
              return resolve(result);
            }
          },
          (reason) => {
            result[index] = {
              status: "rejected",
              reason: reason,
            };
            if (result.length === promiseList.length) {
              return resolve(result);
            }
          }
        );
      });
    });
  }
  static get [Symbol.species]() {
    return this;
  }

8.测试

到这里,我们的代码就完成了。接下来使用promise规范对我们的代码进行验证
添加如下代码

  static deferred() {
    const result = {};
    result.promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
      result.resolve = resolve;
      result.reject = reject;
    });

    return result;
  }
  module.exports = MyPromise;

项目配置

// 初始化项目
npm init -y
// 安装promise测试插件
npm i promises-aplus-tests -D
// package.json文件配置下脚本执行部分
"scripts": {
    "test": "promises-aplus-tests promiseKB.js(填入自己开发的promise的名字)"
  },
// 执行
npm run test

完美通过!!
在这里插入图片描述

<think>好的,我现在需要帮助用户理解如何手动实现Promise和async/await,并且提供代码示例和解释。用户已经提供了一些站内引用,里面提到async/await是Generator和Promise的语法糖,以及一些实现步骤。我需要结合这些引用,以及之前的回答,来构造一个详细的解释。 首先,用户之前的问题是关于Promise和async/await的原理,现在他们想进一步手写实现这些功能。我需要先回顾之前的回答,确保一致性。之前用咖啡店的例子解释了Promise和async/await,现在需要深入代码层面。 用户提供的引用提到async/await基于Generator和Promise,并且需要处理自动执行和错误处理。因此,我需要解释Generator函数如何与Promise结合,以及如何自动执行这些生成器。同时,用户需要详细的代码示例,所以必须分步骤展示如何实现一个简单的Promise,然后如何用Generator模拟async/await。 首先,手写Promise。需要实现一个基本的Promise构造函数,处理resolve和reject,维护状态,以及then方法。引用中的信息提到Promise的状态变化,以及then方法如何添加回调。要注意链式调用,每个then返回新的Promise,处理onFulfilled和onRejected。 然后,手动实现async/await。根据引用,这需要Generator和Promise的结合。需要创建一个自动执行生成器的函数,处理yield后的Promise,递归调用next方法,直到完成。错误处理部分需要使用try/catch包裹生成器的next方法,并在Promise的catch中处理异常。 用户可能需要了解为什么Generator可以暂停和恢复执行,这涉及到协程的概念。引用3提到父协程和子协程的切换,执行权交还,这需要解释生成器的执行流程,以及如何通过then方法继续执行。 还需要处理非Promise值的情况,如引用2中提到的,将值转换为Promise.resolve。在手动实现中,需要确保yield后面的值都被包装成Promise,以便统一处理。 代码示例部分需要分块展示,先展示手写Promise的代码,再展示基于Generator的async/await实现。每部分代码需要详细注释,解释关键步骤,如状态管理、回调队列、链式调用等。 可能的问题点包括:Promise的链式调用如何处理,特别是then返回新Promise的情况;Generator执行器中如何递归处理多个yield表达式;错误传播机制,如何在手动实现中捕获并传递错误。 需要确保代码示例简洁,但覆盖关键功能。例如,手写Promise可能不包含所有的特性,如catch方法或静态方法,但核心的then和状态管理必须正确。对于async/await的实现,展示如何用生成器函数和自动执行函数来模拟异步代码的同步写法。 最后,总结两者的关系和实现原理,强调async/await作为语法糖的本质,以及如何依赖Promise和Generator。同时,准备好相关问题,帮助用户进一步理解,例如如何处理多个异步操作、错误处理差异等。</think>### 手写实现 Promise 和 Async/Await 的代码与原理 --- #### **一、手写 Promise 核心实现** Promise 的核心是**状态管理**和**链式调用**,以下是简化版实现: ```javascript class MyPromise { constructor(executor) { this.state = 'pending'; // 状态:pending/fulfilled/rejected this.value = undefined; // 成功的结果 this.reason = undefined; // 失败的原因 this.onFulfilledCallbacks = []; // 成功回调队列 this.onRejectedCallbacks = []; // 失败回调队列 const resolve = (value) => { if (this.state === 'pending') { this.state = 'fulfilled'; this.value = value; this.onFulfilledCallbacks.forEach(fn => fn()); // 执行所有成功回调 } }; const reject = (reason) => { if (this.state === 'pending') { this.state = 'rejected'; this.reason = reason; this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => fn()); // 执行所有失败回调 } }; try { executor(resolve, reject); // 立即执行传入的函数 } catch (err) { reject(err); } } then(onFulfilled, onRejected) { // 处理链式调用,返回新的 Promise const newPromise = new MyPromise((resolve, reject) => { if (this.state === 'fulfilled') { setTimeout(() => { // 模拟微任务(简化版) try { const x = onFulfilled(this.value); resolve(x); // 将结果传递给下一个 then } catch (err) { reject(err); } }, 0); } else if (this.state === 'rejected') { setTimeout(() => { try { const x = onRejected(this.reason); resolve(x); } catch (err) { reject(err); } }, 0); } else { // pending 状态,先存回调 this.onFulfilledCallbacks.push(() => { setTimeout(() => { try { const x = onFulfilled(this.value); resolve(x); } catch (err) { reject(err); } }, 0); }); this.onRejectedCallbacks.push(() => { setTimeout(() => { try { const x = onRejected(this.reason); resolve(x); } catch (err) { reject(err); } }, 0); }); } }); return newPromise; } } ``` **关键原理**: 1. **状态不可逆**:`pending` → `fulfilled` 或 `pending` → `rejected`。 2. **链式调用**:每个 `then` 返回新 Promise,支持连续调用。 3. **异步执行**:用 `setTimeout` 模拟微任务队列(实际中微任务由引擎管理)[^1]。 --- #### **二、手写 Async/Await 核心实现** Async/Await 本质是 **Generator + 自动执行器**,以下是模拟实现: ```javascript // 1. 定义生成器函数(模拟 async 函数) function* asyncFunc() { const result = yield new MyPromise((resolve) => { setTimeout(() => resolve("数据加载完成"), 1000); }); console.log(result); return "done"; } // 2. 自动执行器(模拟 await 的暂停与恢复) function asyncRunner(generator) { const gen = generator(); function handleNext(value) { const { done, value: result } = gen.next(value); if (done) return result; // 将 yield 的值包装为 Promise(兼容非 Promise 值) const promise = result instanceof MyPromise ? result : MyPromise.resolve(result); promise.then((res) => handleNext(res)).catch((err) => gen.throw(err)); } try { handleNext(); } catch (err) { MyPromise.reject(err); } } // 测试代码 asyncRunner(asyncFunc); // 1秒后输出“数据加载完成” ``` **关键原理**: 1. **Generator 暂停与恢复**:通过 `yield` 暂停函数执行,通过 `gen.next()` 恢复执行。 2. **自动执行器**:递归调用 `then` 方法,将异步结果传递回生成器函数[^2]。 3. **错误处理**:用 `catch` 捕获 Promise 错误,并通过 `gen.throw` 抛给生成器。 --- #### **三、实现原理总结** | 组件 | 核心机制 | |---------------|--------------------------------------------------------------------------| | **Promise** | 通过状态机管理异步结果,链式调用传递结果和错误。 | | **Async/Await** | 生成器函数 `yield` 暂停执行,自动执行器递归处理 Promise,模拟同步代码效果[^3]。 | --- #### **四、常见问题解析** 1. **为什么 `async` 函数返回 Promise?** - 自动执行器最终会返回一个 Promise,将生成器的返回值包装为 Promise。 2. **`await` 如何兼容非 Promise 值?** - 执行器会通过 `Promise.resolve()` 将普通值转为 Promise,确保统一处理[^3]。 3. **错误如何在 Async/Await 中传递?** - 自动执行器通过 `catch` 捕获错误,并调用 `gen.throw()` 抛给生成器,最终被 `try/catch` 捕获。 --- #### **五、手写代码测试示例** ```javascript // 测试手写 Promise const p = new MyPromise((resolve) => resolve("成功")); p.then((res) => console.log(res)); // 输出“成功” // 测试手写 Async/Await function* mockAsync() { const data = yield new MyPromise((resolve) => setTimeout(() => resolve("Hello"), 500)); console.log(data); // 0.5秒后输出“Hello” } asyncRunner(mockAsync); ``` --- ### 相关问题 1. 如何实现 Promise 的 `catch` 方法? 2. Generator 函数如何实现异步操作的并行执行? 3. 为什么微任务(如 Promise)比宏任务(如 `setTimeout`)优先级高?
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