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　　今天把 bluebird（2.9.0版）的源码看了，写成博客记录一下。

1. 带上几个问题看源码

1. promise链是如何实现的？

2. promise对象如何变成fulfill状态，并触发promise链条的后续函数？new Promise和Promise.resolve() 有何不同？

＊3. 为什么每执行.then就创建一个新的Promise对象，而不能使用第一个promise依次.then？

4. 如何对throw Error 和 reject进行加工

　　分两条主线来讲解：

第2节：回调函数的设置、promise链条的保存

第3节：promise对象的解决（设置为rejected、fulfilled）、链条的迁移

2. promise链如何实现 —— 注册阶段（.then）

　　我们都知道设置一个promise链是通过promise对象的.then方法注册fulfill、reject 状态被激活时的回调函数。来看一下.then的代码：

图2-1

2.1 promise保存链条的结构

　　上图可以看到.then内部调用了._then，然后把我们传给.then()函数的didFulfill、didReject等回调函数通过_addCallbacks保存下来。这里注意到，不是通过 “ this._addCallbacks() ”，而是通过 “ target._addCallbacks() ”，而且上一行还判断了 “ target !== this ”的条件。那么target是什么呢？待会2.5节讲。

　　看到 _addCallbacks的实现，promise对象以每5个参数为一组保存。当对一个promise对象调用一次.then(didFulfill, didReject)的时候，这组相关的参数保存在：

this._fulfillmentHandler0;  // promise对象被置为fulfilled 时的回调函数this._rejectionHandler0;　　// promise对象被置为rejected 时的回调函数this._progressHandler0;this._promise0;this._receiver0;　　// 当 fulfill被调用时　　，传给函数的 this对象

代码2-1

　　当在一个promise对象上超过一次调用.then(didFulfill, didReject) 时，大于1的部分以这种形式保存在promise对象上：

var base; // base表示每组参数的起点，每5个参数为一组保存
this[base + 0];
this[base + 1];
this[base + 2];
this[base + 3];
this[base + 4];

代码2-2

2.2 链条的拓扑结构 —— 为何每个.then 都new一个新的Promise对象？

　　很多说明文档会给出这样的示例代码：

// 来自 http://liubin.org/promises-book/#ch2-promise.then
// promise可以写成方法链的形式

aPromise.then(function taskA(value){
// task A
}).then(function taskB(vaue){
// task B
}).catch(function onRejected(error){
    console.log(error);
});

代码2-3

　　这样的实现的任务块是这样一种拓扑结构：

图2-2

　　而对于另一种拓扑结构的任务，有all 和 race方法：

图2-3

　　如果没有深究，咋一看可能以为上面的“代码2-3”中，依次.then都是在同一个aPromise对象上，而.then所注册的多个回调函数都保存在aPromise上。

　　事实上，看到上面图2-1中，Promise.prototype._then的代码里面，每次执行_then都会新建一个Promise对象，比如代码2-3实际上等效于这样：

var bPromise = aPromise.then(function taskA(value){
// task A
});
var cPromise = bPromise.then(function taskB(vaue){
// task B
}).catch(function onRejected(error){
    console.log(error);
});

代码2-4

　　aPromise、bPromise、cPromise分别是不同的对象。

　　那么为什么这么实现呢？想一下就会知道这样多种拓扑结构：

图2-4

　　当在同一个promise对象上多次执行.then时，跟代码2-3依次.then的情况并不一样，如下的示例代码：

var bPromise = aPromise.then(function taskA(value){　　// task A
    return new Promise(function (resolve) {
        setTimeout(function () {
            return resolve();
        }, 5000);
    });
});
var cPromise = aPromise.then(function taskB(vaue){　　// task B
　　console.log('task B');
});

代码2-5

　　这里用aPromise.then两次，注册两个onFulfill函数（function taskA 和 function taskB）。当task A 里返回新建的promise对象处于pending状态时，task B的任务会先执行。

　　那么这样的promise链条是相当灵活的，可以实现任何网状的依赖关系。那么通过这个发现，我想到利用它来做一件有趣的事情，可以求有向图最短路径的值，看2.3节。

2.3 利用promise的拓扑特性做有趣的事 —— 有向图的最短路径另类求值

图2-5

　　如上这个有向图，要求0到3的最短路径，那么你可能第一想到的是Dijkstra算法、Floyd算法等等。

　　那么利用promise在2.2节中讲的特性，刚好可以用来求最短路径的值。但这里只是求值（玩玩），不能代替“最短路径算法”。上代码：

 var Promise = require('bluebird');

 var _base = 10;　　// 等待时间基数

 var dot0 = new Promise(function (resolve) {
     return resolve('0');
 });

 var dot0_2 = dot0.then(function () {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function() {
             return resolve('0');
         }, 5 * _base);
     });
 });

 var dot0_3 = dot0.then(function () {
     return new Promise(function(resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve('0');
         }, 30 * _base);
     });
 });

 var dot2 = Promise.race([dot0_2]);

 var dot2_1 = dot2.then(function (which) {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve(which + ' 2');
         }, 15 * _base);
     });
 });

 var dot2_5 = dot2.then(function (which) {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve(which + ' 2');
         }, 7 * _base);
     });
 });

 var dot5 = Promise.race([dot2_5]);

 var dot5_3 = dot5.then(function (which) {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve(which + ' 5');
         }, 10 * _base);
     });
 });

 var dot5_4 = dot5.then(function (which) {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve(which + ' 5');
         }, 18 * _base);
     });
 });

 var dot1 = Promise.race([dot2_1]);

 var dot1_4 = dot1.then(function (which) {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve(which + ' 1');
         }, 8 * _base);
     });
 });

 var dot4 = Promise.race([dot1_4, dot5_4]);

 var dot4_3 = dot4.then(function (which) {
     return new Promise(function (resolve) {
         setTimeout(function () {
             return resolve(which + ' 4');
         }, 4 * _base);
     });
 });

 var dot3 = Promise.race([dot0_3, dot4_3, dot5_3])
     .then(function (str) {
         console.log('result: ', str + ' 3');
     });

// 输出结果：// 0 2 5 3

代码2-6

　　如果我们把2->1边的权值改成4，即把第31行代码的15改成4，那么输出结果会是： 0 2 1 4 3

　　换种写法（结果一样）：

 var Promise = require('bluebird');

 var _base = 10;
 // key表示顶点，值表示出边
 var digram = {
     '0': { '2': 5, '3': 30 },
     '2': { '1': 15, '5': 7 },
     '5': { '3': 10, '4': 18 },
     '1': { '0': 2, '4': 8 },
     '4': { '3': 4 },
     '3': {}
 };
 var order = ['0', '2', '5', '1', '4', '3'];
 var startDot = '0';
 var endDot = '3';

 var promiseMap = {};
 function _buildMap() {
     for(var dot in digram)
         promiseMap[dot] = {_promise: undefined, _in: [], _out: []};
     for(var i = 0 ; i < order.length; ++i) {　　　　// 这里不能用 for(var dot in digram)，因为js对map的key会排序，这样取出来的dot顺序是0、1、2、3、4、5
         var dot = order[i];
         if (dot == startDot) {
             promiseMap[dot]._promise = Promise.resolve();
         } else if (dot == endDot) {
             var localdot = dot;
             promiseMap[dot]._promise = Promise.race(promiseMap[dot]._in)
                 .then(function (str) {
                     console.log('result: ', str + ' ' + localdot);
                 });
             continue;
         } else {
         debugger;
             promiseMap[dot]._promise = Promise.race(promiseMap[dot]._in);
         }
         for(var edge in digram[dot]) {
             var edgePromise =
                 promiseMap[dot]._promise.then(function (which) {
                     var self = this;
                     return new Promise(function (resolve) {
                         setTimeout(function () {
                             return resolve( (which ? which + ' ' : '') + self.dot);
                         }, digram[self.dot][self.edge] * _base);　　　　// 这里不能直接访问外层dot、edge，因为异步函数被调用的时候值已经被改变，也无法通过for循环里面保存tmpdot、tmpedge的办法，因为js没有块级作用域，es6新标准有块级作用域
                     });
                 }.bind({dot: dot, edge: edge}));
             promiseMap[dot]._out.push(edgePromise);
             promiseMap[edge]._in.push(edgePromise);
         }
     }
 }
 _buildMap();

// 输出结果：// 0 2 5 3

代码2-7

2.4 .then链条的结构

　　那么通过2.1、2.2节的理解，我们知道了，一个.then链条里面的结构并不是这样：

图2-6

　　这是在同一个promise对象上多次.then的情况（代码2-5）。

　　而依次.then的链条（代码2-3 / 代码2-4）是这样的：

图2-7

　　就是说如果这样的代码，不使用同一个promise对象，去.then两次，那么2.1中_addCallbacks的结构只会用到【this._promise0、】这一组，而不会有【this[base + index]】这些数据。

2.5 Promise.prototype._target()

　　2.1节留了一个疑问，在调用promise.then注册一个回调函数的时候，不是通过“ this._addCallbacks() ” 而是通过 “target._addCallbacks() ”，那么这个target是什么？

　　通过上几节，了解了内部链条保存的细节，现在来看一下target。

　　看个示例代码：

图2-8

　　那么通过app2.js，可以看到一般情况下，aPromise._target() 取到的target是this对象。通过target（aPromise）调用_addCallbacks时，bPromise是存在aPromise._promise0里面的。

　　通过app3.js，可以发现，当对aPromise使用一个pending状态的cPromise对象进行resolve时，aPromise._target()取到的target会变成cPromise，后续通过aPromise.then所创建的bPromise对象也都是通过target（cPromise）进行_addCallbacks的，这个时候aPromise._promise0就是undefined，而cPromise._promise0就是bPromise。

　　那么这里target的变动与promise链条的迁移如何实现呢？这里涉及到解决（settle）一个promise对象的细节，第3节会再讲到。

3. promise对象的resolve细节 —— 解决阶段（.resolve）

3.1 resolve一个promise对象的几种情况

　　看下示例代码：

var Promise = require('bluebird');

var aPromise = new Promise(function (resolve) {
    return resolve();　　// resolve的调用可能在任何异步回调函数里面
});

var bPromise = aPromise.then(function () {
    var dPromise = Promise.resolve();
    return dPromise;
});

var cPromise = bPromise.then(function () {
    console.log('cPromise was resolved');
});

代码3-1

1. 构造函数的回调函数里面，通过resolve()由我们手动触发解决，例如上面的 aPromise。resolve可能在任何异步回调函数里面被调用。

2. 通过Promise.resolve()创建一个已经被解决的promise对象

3. then函数注册的回调函数，会在上游promise对象被解决掉之后，由promise的机制触发后续promise对象被解决。比如aPromise被resolve之后，bPromise、cPromise 由Promise的机制进行解决。

　　这几种情况的细节在3.3节讲。

3.2 Promise的队列管理对象 —— async

　　async是Promise用来管理promise链中所有promise对象的settle 的一个单例对象，在async.js文件：

图3-1

　　async提供两个接口：

　　　　1. settlePromises：接收一个promise对象，针对3.1节中的情况1，调用async.settlePromises去把要settle的promise对象入队

　　　　2. invoke：接收一个回调函数的相关参数，针对3.1节中的情况2，把被settle的上游promise中保存的回调函数（2.1节中的参数组）通过async.invoke，把要执行的回调函数

3.3 resolve一个promise链的细节

　　针对3.1节讲的几种情况，进行详细说明。

3.3.1 构造函数里的resolver

　　来看代码：

图3-2

　　看右上角的示例代码，右下角是输出结果，为什么“step 2”不是在“step 1”之前呢？可以知道构造一个Promise对象时，传进去的函数是被同步执行的（如果是异步执行的，那么“step 1”必定在“step 2”之后），这也意味着，如果在该回调函数里面同步调用resolve()，那么该Promise对象被创建之后就已经是fulfilled状态了。【看step 2 的输出】。

　　可以从左边的源码看到，传给构造函数的回调函数是被同步执行的。

　　可以看出构造函数“step 1”被调用的时机。

3.3.2 .then注册的回调函数被触发的机制 —— aPromise.then时，已是fulfilled状态

　　那再来看上图3-2的示例代码中，通过aPromise.then()创建的bPromise对象。

　　我们知道aPromise 变成fulfilled之后，通过aPromise.then注册的bPromise也是会被settle的。而在aPromise.then的时候，aPromise本身已经是fulfilled状态的。那么通过“step 3”的输出、已经“step 3”和“step 4”的顺序，可以知道通过.then()创建的promise对象的onFulfilled函数是被异步执行的（不管.then的时候aPromise是否fulfilled），而且通过“step 5”的输出，我们可以猜到这个异步大致也是通过process.nextTick() 处理的。

　　我们来看看实现：

3.3.3 .then注册的回调函数被触发的机制 —— aPromise.then时，处于pending状态

　　3.3.2中讲了aPromise为已经fulfilled时，.then产生的后续promise对象在 async.invoke(target._settlePromiseAtPostResolution, target, callbackIndex)中通过process.nextTick进行settle。

　　那么如果“图3-2”的示例代码中，构造函数的resolver是这样的呢：

代码3-2

　　那么aPromise.then产生bPromise时，aPromise还是pending状态，这时后续的bPromise对象的settle要等到aPromise被手动resolve()时再触发。

　　来看实现：

3.3.4 .then注册的回调函数被触发的机制 —— bPromise.then时，bPromise本身就是.then产生的一个promise对象

3.3.5 .then链条的解决

　　那么结合3.3.1 - 3.3.4，我们看这样一个promise链的解决时机是怎样的，示例代码：

var aPromise = new Promise(function (resolve) {
    return resolve();
})
.then(function () {        // 假设这里创建的是bPromise
   // task B
})
.then(function () {        // 假设这里创建的是cPromise
    // task C
});

　　解决顺序：

1. aPromise创建之时，同步执行了构造函数的回调函数，同步执行了resolve。这个是3.3.1节的情况。

2. bPromise在创建的时候，aPromise已经为fulfilled状态，这时通过async.invoke(target._settlePromiseAtPostResolution, target, callbackIndex)，把bPromise的settle任务放到process.nextTick。这个是3.3.2节的情况。

3. cPromise在创建的时候，注意这里cPromise不是通过aPromise.then产生的，而是bPromise.then产生的，那么这个时候bPromise还是pending状态的，所以cPromise的settle任务是3.3.4节里面的情况。

3.3.4 Promise.resolve()创建一个以解决的对象

　　这种情况下类似于3.3.3中的，new Promise之后，在resolver里面同步resolve。

3.4 promise链的迁移

　　回过来看2.1和2.5中提到的target的问题。看下Promise.prototype._target()的代码：

图3-

　　promise对象内部的状态维护是通过一个 this._bitField属性，进行位运算去设置、判断状态的。看下相关代码：