JavaScript之Promise学习笔记
一直想知道Promise到底是怎么实现的,网上一搜几十篇文章,看的一脸蒙蔽。最后算是找到几个讲的真心很详细明了的。看了一份源码看了很久很久……最后找大佬问了几处看不懂的地方,大佬只看了十几分钟就看懂了……第一次我感受到了如此强烈绝望…………
此处推荐:
一起学习造轮子(一):从零开始写一个符合Promises/A+规范的promise
一个开放、健全且通用的 JavaScript Promise 标准。由开发者制定,供开发者参考。 译文术语 解决(fulfill):指一个 promise 成功时进行的一系列操作,如状态的改变、回调的执行。虽然规范中用 fulfill 来表示解决,但在后世的 promise 实现多以 resolve 来指代之。
拒绝(reject):指一个 promise 失败时进行的一系列操作。
终值(eventual value):所谓终值,指的是 promise 被解决时传递给解决回调的值,由于 promise 有一次性的特征,因此当这个值被传递时,标志着 promise 等待态的结束,故称之终值,有时也直接简称为值(value)。
据因(reason):也就是拒绝原因,指在 promise 被拒绝时传递给拒绝回调的值。
Promise 表示一个异步操作的最终结果,与之进行交互的方式主要是 then 方法,该方法注册了两个回调函数,用于接收 promise 的终值或本 promise 不能执行的原因。 本规范详细列出了 then 方法的执行过程,所有遵循 Promises/A+ 规范实现的 promise 均可以本标准作为参照基础来实施 then 方法。因而本规范是十分稳定的。尽管 Promise/A+ 组织有时可能会修订本规范,但主要是为了处理一些特殊的边界情况,且这些改动都是微小且向下兼容的。如果我们要进行大规模不兼容的更新,我们一定会在事先进行谨慎地考虑、详尽的探讨和严格的测试。 从历史上说,本规范实际上是把之前 Promise/A 规范 中的建议明确成为了行为标准:我们一方面扩展了原有规范约定俗成的行为,一方面删减了原规范的一些特例情况和有问题的部分。 最后,核心的 Promises/A+ 规范不设计如何创建、解决和拒绝 promise,而是专注于提供一个通用的 then 方法。上述对于 promises 的操作方法将来在其他规范中可能会提及。 术语
Promise
promise 是一个拥有 then 方法的对象或函数,其行为符合本规范; thenable
是一个定义了 then 方法的对象或函数,文中译作“拥有 then 方法”; 值(value)
指任何 JavaScript 的合法值(包括 undefined , thenable 和 promise); 异常(exception)
是使用 throw 语句抛出的一个值。 据因(reason)
表示一个 promise 的拒绝原因。 要求
Promise 的状态
一个 Promise 的当前状态必须为以下三种状态中的一种:等待态(Pending)、执行态(Fulfilled)和拒绝态(Rejected)。 等待态(Pending)
处于等待态时,promise 需满足以下条件: 可以迁移至执行态或拒绝态
执行态(Fulfilled)
处于执行态时,promise 需满足以下条件: 不能迁移至其他任何状态
必须拥有一个不可变的终值
拒绝态(Rejected)
处于拒绝态时,promise 需满足以下条件: 不能迁移至其他任何状态
必须拥有一个不可变的据因
这里的不可变指的是恒等(即可用 === 判断相等),而不是意味着更深层次的不可变(译者注: 盖指当 value 或 reason 不是基本值时,只要求其引用地址相等,但属性值可被更改)。 Then 方法
一个 promise 必须提供一个 then 方法以访问其当前值、终值和据因。 promise 的 then 方法接受两个参数: 1
promise.then(onFulfilled, onRejected)
参数可选
onFulfilled 和 onRejected 都是可选参数。 如果 onFulfilled 不是函数,其必须被忽略
如果 onRejected 不是函数,其必须被忽略
onFulfilled 特性
如果 onFulfilled 是函数: 当 promise 执行结束后其必须被调用,其第一个参数为 promise 的终值
在 promise 执行结束前其不可被调用
其调用次数不可超过一次
onRejected 特性
如果 onRejected 是函数: 当 promise 被拒绝执行后其必须被调用,其第一个参数为 promise 的据因
在 promise 被拒绝执行前其不可被调用
其调用次数不可超过一次
调用时机
onFulfilled 和 onRejected 只有在执行环境堆栈仅包含平台代码时才可被调用 注1 调用要求
onFulfilled 和 onRejected 必须被作为函数调用(即没有 this 值)注2 多次调用
then 方法可以被同一个 promise 调用多次 当 promise 成功执行时,所有 onFulfilled 需按照其注册顺序依次回调
当 promise 被拒绝执行时,所有的 onRejected 需按照其注册顺序依次回调
返回
then 方法必须返回一个 promise 对象 注3 1
promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected);
如果 onFulfilled 或者 onRejected 返回一个值 x ,则运行下面的 Promise 解决过程:[[Resolve]](promise2, x)
如果 onFulfilled 或者 onRejected 抛出一个异常 e ,则 promise2 必须拒绝执行,并返回拒因 e
如果 onFulfilled 不是函数且 promise1 成功执行, promise2 必须成功执行并返回相同的值
如果 onRejected 不是函数且 promise1 拒绝执行, promise2 必须拒绝执行并返回相同的据因
译者注: 理解上面的“返回”部分非常重要,即:不论 promise1 被 reject 还是被 resolve 时 promise2 都会被 resolve,只有出现异常时才会被 rejected。 Promise 解决过程
Promise 解决过程 是一个抽象的操作,其需输入一个 promise 和一个值,我们表示为 [[Resolve]](promise, x),如果 x 有 then 方法且看上去像一个 Promise ,解决程序即尝试使 promise 接受 x 的状态;否则其用 x 的值来执行 promise 。 这种 thenable 的特性使得 Promise 的实现更具有通用性:只要其暴露出一个遵循 Promise/A+ 协议的 then 方法即可;这同时也使遵循 Promise/A+ 规范的实现可以与那些不太规范但可用的实现能良好共存。 运行 [[Resolve]](promise, x) 需遵循以下步骤: x 与 promise 相等
如果 promise 和 x 指向同一对象,以 TypeError 为据因拒绝执行 promise x 为 Promise
如果 x 为 Promise ,则使 promise 接受 x 的状态 注4: 如果 x 处于等待态, promise 需保持为等待态直至 x 被执行或拒绝
如果 x 处于执行态,用相同的值执行 promise
如果 x 处于拒绝态,用相同的据因拒绝 promise
x 为对象或函数
如果 x 为对象或者函数: 把 x.then 赋值给 then 注5
如果取 x.then 的值时抛出错误 e ,则以 e 为据因拒绝 promise
如果 then 是函数,将 x 作为函数的作用域 this 调用之。传递两个回调函数作为参数,第一个参数叫做 resolvePromise ,第二个参数叫做 rejectPromise:
如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y)
如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用,则以据因 r 拒绝 promise
如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用,或者被同一参数调用了多次,则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
如果调用 then 方法抛出了异常 e:
如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用,则忽略之
否则以 e 为据因拒绝 promise
如果 then 不是函数,以 x 为参数执行 promise
如果 x 不为对象或者函数,以 x 为参数执行 promise
如果一个 promise 被一个循环的 thenable 链中的对象解决,而 [[Resolve]](promise, thenable) 的递归性质又使得其被再次调用,根据上述的算法将会陷入无限递归之中。算法虽不强制要求,但也鼓励施者检测这样的递归是否存在,若检测到存在则以一个可识别的 TypeError 为据因来拒绝 promise 注6。 注释
注1 这里的平台代码指的是引擎、环境以及 promise 的实施代码。实践中要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行,且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行。这个事件队列可以采用“宏任务(macro-task)”机制或者“微任务(micro-task)”机制来实现。由于 promise 的实施代码本身就是平台代码(译者注: 即都是 JavaScript),故代码自身在处理在处理程序时可能已经包含一个任务调度队列或『跳板』)。 译者注: 这里提及了 macrotask 和 microtask 两个概念,这表示异步任务的两种分类。在挂起任务时,JS 引擎会将所有任务按照类别分到这两个队列中,首先在 macrotask 的队列(这个队列也被叫做 task queue)中取出第一个任务,执行完毕后取出 microtask 队列中的所有任务顺序执行;之后再取 macrotask 任务,周而复始,直至两个队列的任务都取完。 两个类别的具体分类如下: macro-task: script(整体代码), setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering
micro-task: process.nextTick, Promises(这里指浏览器实现的原生 Promise), Object.observe, MutationObserver 详见 stackoverflow 解答 或 这篇博客 注2 也就是说在 严格模式(strict) 中,函数 this 的值为 undefined ;在非严格模式中其为全局对象。 注3 代码实现在满足所有要求的情况下可以允许 promise2 === promise1 。每个实现都要文档说明其是否允许以及在何种条件下允许 promise2 === promise1 。 注4 总体来说,如果 x 符合当前实现,我们才认为它是真正的 promise 。这一规则允许那些特例实现接受符合已知要求的 Promises 状态。 注5 这步我们先是存储了一个指向 x.then 的引用,然后测试并调用该引用,以避免多次访问 x.then 属性。这种预防措施确保了该属性的一致性,因为其值可能在检索调用时被改变。 注6 实现不应该对 thenable 链的深度设限,并假定超出本限制的递归就是无限循环。只有真正的循环递归才应能导致 TypeError 异常;如果一条无限长的链上 thenable 均不相同,那么递归下去永远是正确的行为。
首先,promise不是说,是另外一个神奇的语法,从此就不需要使用回调了。而是通过一个工具,帮你实现了回调。
通过Promise,我们不需要在所有的异步函数都加一个回调函数作为参数,只需要返回一个Promise即可。
在指定函数执行后获得这个返回的Promise,只需要在这个Promise上面添加回调就可以了。
可以看出,此时添加回调是异步的,可以随时随地添加任意多个回调。
至于状态,既然所有回调只能被执行一次,肯定要有一个变量记录是否执行,并且不可变。
多个异步函数依赖执行,也只需要链式调用即可,不会再出现所谓的 “回调地狱”。
promise规范了回调的过程,规定每一个回调函数只能执行一次,同时可以抛出回调函数的异常。
promise是一个带有then函数的对象,所以有一个thenable的概念,即you dont know javaScript中有提到的鸭子类型。
所有有then函数的对象,promise都尝试将它当做promise。
promise所有函数都会返回一个promise,resolve,then,reject....
尝试实现一下Promise(程序员的事,怎么能叫抄…… : P
const PENDING = "pending"
const FULFILLED = "fulfilled"
const REJECTED = "rejected" function MyPromise(executor) { let self = this self.value = undefined
self.status = PENDING self.resolveCallback = []
self.rejectCallback = [] /**
* 调用正常回调
*/
function resolve(val) {
if (self.status === PENDING) {
// 回调要异步执行
setTimeout(() => {
self.status = FULFILLED
self.value = val
self.resolveCallback.forEach(cb => cb(val))
})
}
} /**
* 调用异常回调
*/
function reject(err) {
console.log('reject..')
if (self.status === PENDING) {
setTimeout(() => {
self.status = REJECTED
self.value = err
self.rejectCallback.forEach(cb => cb(err))
})
}
} try {
// 函数是同步执行的
executor(resolve, reject)
} catch (err) {
reject(err)
} } /**
* then 返回的也是一个 Promise
* 就是把 Promise 的值作为回调函数的入参,然后把回调函数的返回值作为返回的新 Promise 的值
*/
MyPromise.prototype.then = function(onResolve, onReject) {
let self = this
onResolve = typeof onResolve === 'function' ? onResolve : v => v
onReject = typeof onReject === 'function' ? onReject : e => { throw e } // console.log('then', this)
// console.log('then', self.status) // 如果 promise 状态已经确定 直接调用回调
if (self.status === FULFILLED) {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
try {
let x = onResolve(self.value)
if (x instanceof MyPromise) {
// 如果返回值 x 是一个 Promise 将 resolve 放入其回调
x.then(resolve)
} else {
// 否则直接调用回调
resolve(x)
}
} catch(e) {
reject(e)
}
}) })
} if (self.status === REJECTED) {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
try {
let x = onReject(self.value)
if (x instanceof MyPromise) {
x.then(resolve)
} else {
resolve(x)
}
} catch(e) {
reject(e)
}
})
})
} // 如果 Promise 的状态还有确定 就把回调放在回调队列中
// 放入回调队列的函数 其实和上面两种情况是一样的
if (self.status === PENDING) {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
self.resolveCallback.push((val) => {
try {
let x = onResolve(val)
if (x instanceof MyPromise) {
x.then(resolve)
} else {
resolve(x)
}
} catch(e) {
reject(e)
}
})
self.rejectCallback.push((val) => {
try {
let x = onReject(val)
if (x instanceof MyPromise) {
x.then(resolve)
} else {
resolve(x)
}
} catch(e) {
reject(e)
}
})
})
}
} // 这里之前用箭头函数这么写的 反思一下
// MyPromise.prototype.catch = (onReject) => MyPromise.prototype.then(null, onReject)
MyPromise.prototype.catch = function(onReject) {
return this.then(null, onReject)
} // 注意这些不是挂在原型的函数
MyPromise.race = function(promises) {
return new MyPromise(function (resolve, reject) {
for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
promises[i].then(resolve, reject)
}
})
} MyPromise.all = function(promises) {
return new MyPromise(function (resolve, reject) {
let cnt = 0
let result = []
for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
promises[i].then((data) => {
result[i] = data
if (++cnt === promises.length) {
resolve(result)
}
}, function(error) {
reject(error);
})
}
})
} MyPromise.resolve = function(value) {
return new MyPromise(function(resolve) {
resolve(value)
})
} MyPromise.reject = function(error) {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
reject(error)
})
} /** 测试 1 **/
function test() {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
resolve(1)
}, 100)
})
}
console.log(2)
test().then((x) => {
console.log(x)
return new MyPromise(function(r) {
r(3)
})
}).then(x => {
console.log(x)
})
console.log(4) /** 测试 2 **/
t1 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
resolve(1)
}, 200)
}) let t2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
resolve(2)
}, 100)
}) let t3 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
resolve(3)
}, 300)
}) MyPromise.all([t1, t2, t3]).then(res => {
console.log(res)
}).catch(e => {
console.log(e)
}) MyPromise.race([t1, t2, t3]).then(res => {
console.log(res)
}).catch(e => {
console.log(e)
})
一个很简单的实现,注意一点是,所有回调都是异步实现的,别问为什么,这是规范定义的,上面代码是通过setTimeout,规范中是说macrotask 和 microtask,而ES6中是通过microtask实现的,反正呢,就是他的优先级会高于setTimeout,所以先执行。具体的,Event Loop什么的...可以查具体的资料。
这里还实现race,all,resolve,reject等函数,逻辑也比较简单。
但是这个Promise是不对的,Promise一个最重要的规范都是针对then,Promise默认所有带有then的函数,都会被当做Promise,所以在上面代码中直接使用instanceof肯定不行。仔细阅读规范后重写。其实也很好写,照着规范一步一步就写下来了,但是有一个地方不是很明白,为什么x为等待状态时promise保持等待状态……
如果
x
为 Promise ,则使promise
接受x
的状态: 如果x
处于等待态,promise
需保持为等待态直至x
被执行或拒绝,如果x
处于执行态,用相同的值执行promise,
如果x
处于拒绝态,用相同的据因拒绝promise
const PENDING = "pending"
const FULFILLED = "fulfilled"
const REJECTED = "rejected" function MyPromise(executor) { let self = this self.value = undefined
self.status = PENDING self.resolveCallback = []
self.rejectCallback = [] /**
* 调用正常回调
*/
function resolve(val) {
if (self.status === PENDING) {
// 回调要异步执行
setTimeout(() => {
self.status = FULFILLED
self.value = val
self.resolveCallback.forEach(cb => cb(val))
})
}
} /**
* 调用异常回调
*/
function reject(err) {
if (self.status === PENDING) {
setTimeout(() => {
self.status = REJECTED
self.value = err
self.rejectCallback.forEach(cb => cb(err))
})
}
} try {
// 函数是同步执行的
executor(resolve, reject)
} catch (err) {
reject(err)
} } function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
if (promise === x) {
reject(new TypeError('循环引用'))
return
}
if (x instanceof MyPromise) {
if (x.status === PENDING) {
x.then(y => {
resolvePromise(promise, y, resolve, reject)
}, e => {
reject(e)
})
} else {
x.then(resolve, reject)
}
} else if (x != null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
let called = false
try {
let then = x.then
if (typeof then === 'function') {
then.call(x, function(y) {
if (!called) {
called = true
resolvePromise(promise, y, resolve, reject)
}
}, function(r) {
if (!called) {
called = true
reject(r)
}
})
} else {
resolve(x)
}
} catch (e) {
if (!called) {
reject(e)
}
}
} else {
resolve(x)
}
} /**
* then 返回的也是一个 Promise
* 就是把 Promise 的值作为回调函数的入参,然后把回调函数的返回值作为返回的新 Promise 的值
*/
MyPromise.prototype.then = function(onResolve, onReject) {
let self = this
onResolve = typeof onResolve === 'function' ? onResolve : v => v
onReject = typeof onReject === 'function' ? onReject : e => { throw e }
let promise; // 如果 promise 状态已经确定 直接调用回调
if (self.status === FULFILLED) {
return promise = new MyPromise(function(resolve, reject) {
setTimeout(() => {
try {
let x = onResolve(self.value)
// 尝试在这里使用this 但其实并不对...
// 这里是new Promise(fn) fn在44行执行 this 是 global...
console.log('>>')
console.log(this)
resolvePromise(promise, x, resolve, reject)
} catch(e) {
reject(e)
}
})
})
} if (self.status === REJECTED) {
return promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
try {
let x = onReject(self.value)
resolvePromise(promise, x, resolve, reject)
} catch(e) {
reject(e)
}
})
})
} // 如果 Promise 的状态还有确定 就把回调放在回调队列中
// 放入回调队列的函数 其实和上面两种情况是一样的
if (self.status === PENDING) {
return promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
self.resolveCallback.push((val) => {
try {
let x = onResolve(val)
resolvePromise(promise, x, resolve, reject)
} catch(e) {
reject(e)
}
})
self.rejectCallback.push((val) => {
try {
let x = onReject(val)
resolvePromise(promise, x, resolve, reject)
} catch(e) {
reject(e)
}
})
})
}
} // 这里之前用箭头函数这么写的 反思一下
// MyPromise.prototype.catch = (onReject) => MyPromise.prototype.then(null, onReject)
MyPromise.prototype.catch = function(onReject) {
return this.then(null, onReject)
} // 注意这些不是挂在原型的函数
MyPromise.race = function(promises) {
return new MyPromise(function (resolve, reject) {
for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
promises[i].then(resolve, reject)
}
})
} MyPromise.all = function(promises) {
return new MyPromise(function (resolve, reject) {
let cnt = 0
let result = []
for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
promises[i].then((data) => {
result[i] = data
if (++cnt === promises.length) {
resolve(result)
}
}, function(error) {
reject(error);
})
}
})
} MyPromise.resolve = function(value) {
return new MyPromise(function(resolve) {
resolve(value)
})
} MyPromise.reject = function(error) {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
reject(error)
})
} MyPromise.deferred = function() {
let defer = {};
defer.promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
defer.resolve = resolve;
defer.reject = reject;
});
return defer;
}
try {
module.exports = MyPromise
} catch (e) {}
测试代码:
npm i -g promises-aplus-tests
promises-aplus-tests mypromise.js
测试结果: 872 passing (16s)
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