尹上海 发表于 2023-11-24 18:20:01

Promise规范与原理解析

摘要

Promise对象用于清晰的处理异步任务的完成,返回最终的结果值,本次分享主要介绍Promise的基本属性以及Promise内部的基础实现,能够帮我们更明确使用场景、更快速定位问题。
Promise出现的原因

首先我们先来看一段代码:异步请求的层层嵌套
function fn1(params) {
const xmlHttp = new XMLHttpRequest();
xmlHttp.onreadystatechange = function(){
    if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
      const fn1Data = {name: 'fn1'}
      console.log(fn1Data, 'fn1Data');
      // 请求2
      (function fn2() {
      xmlHttp.onreadystatechange = function(){
      if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
          const fn2Data = {name: `${fn1Data.name}-fn2`}
          console.log(fn2Data, 'fn2Data');
          // 请求3
          (function fn2() {
            xmlHttp.onreadystatechange = function(){
            if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
            const fn3Data = {name: `${fn2Data.name}-fn3`}
            console.log(fn3Data, 'fn3Data');
            }
          }
          xmlHttp.open("GET","https://v0.yiketianqi.com/api?unescape=1&version=v61", true);
          xmlHttp.send();
          })()
      }
      }
      xmlHttp.open("GET","https://v0.yiketianqi.com/api?unescape=1&version=v61", true);
      xmlHttp.send();
      })()
    }
}
xmlHttp.open("GET","https://v0.yiketianqi.com/api?unescape=1&version=v61", true);
xmlHttp.send();
}

fn1()或者我们可以将上面的代码优化为下面这样
function fn1(params) {
console.log(`我是fn1,我在函数${params}中执行!!!`);
}

function fn2(params) {
try {
    const xmlHttp = new XMLHttpRequest();
    xmlHttp.onreadystatechange = function(){
      if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
      console.log(`我是fn2,我在函数${params}中执行!!!结果是:`,params.data);
      fn1('fn2')
      }
    }
    xmlHttp.open("GET","https://v0.yiketianqi.com/api?unescape=1&version=v61", true);
    xmlHttp.send();
} catch (error) {
    console.error(error);
}
}

function fn3() {
try {
    const xmlHttp = new XMLHttpRequest();
    xmlHttp.onreadystatechange = function(){
      if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
          console.log('fn3请求已完成');
          fn2('fn3')
      }
    }
    xmlHttp.open("GET","https://v0.yiketianqi.com/api?unescape=1&version=v61", true);
    xmlHttp.send();
    console.log('我是f3函数呀');
} catch (error) {
    console.error(error);
}
}

fn3()由上面的两种写法的请求可见,在promise之前,为了进行多个异步请求并且依赖上一个异步请求的结果时,我们必须进行层层嵌套,大多数情况下,我们又对异步结果进行数据处理,这样使得我们的代码非常难看,并且难以维护,这就形成了回调地狱,由此Promise开始出现了。
回调地狱缺点

[*]代码臃肿
[*]可读性差
[*]耦合性高
[*]不好进行异常处理
Promise的基本概念

含义


[*]ES6将其写进了语言标准里统一了用法,是一个构造函数,用来生成Promise实例
[*]参数为一个执行器函数(执行器函数是立即执行的),该函数有两个函数作为参数,第一个参数是成功时的回调,第二个参数是失败时的回调
[*]函数的方法有resolve(可以处理成功和失败)、reject(只处理失败)、all等方法
[*]then、catch、finally方法为Promise实例上的方法
状态


[*]pending --- 等待状态
[*]Fulfilled --- 执行状态 (resolve回调函数,then)
[*]Rejected --- 拒绝状态 (reject回调函数,catch)
[*]状态一旦改变就不会再变,状态只可能是两种改变,从pending->Fulfilled,pending->Rejected
[*]有两个关键的属性:PromiseState --- 状态改变,PromiseResult --- 结果数据改变
const p1 = Promise.resolve(64)
const p2 = Promise.reject('我错了')
const p3 = Promise.then()
const p4 = Promise.catch()

// 状态改变PromiseState 结果改变PromiseResult
console.log(new Promise(()=>{}), 'Promise');// PromiseState='pending' PromiseResult=undefined
console.log(p1,'p1');// PromiseState='Fulfilled' PromiseResult=64
console.log(p2,'p2');// PromiseState="Rejected" PromiseResult='我错了'
console.log(p3, 'p3'); // then为实例上的方法,报错
console.log(p4, 'p4');// catch为实例上的方法,报错
特点


[*]错误信息清晰定位:可以在外层捕获异常信息(网络错误、语法错误都可以捕获),有“冒泡”性质,会一直向后传递,直到被捕获,所以在最后写一个catch就可以了
[*]链式调用:每一个then和catch都会返回一个新的Promise,把结果传递到下一个then/catch中,因此可以进行链式调用 --- 代码简洁清晰
结果由什么决定

resolve


[*]如果传递的参数是非Promise类型的对象,则返回的结果是成功状态的Promise对象,进入下一个then里面
[*]如果传递的参数是Promise类型的对象,则返回的结果由返回的Promise决定,如果返回的是resolve则是成功的状态,进入下一个then里,如果返回的是reject则是失败的状态,进入下一个catch里
reject


[*]如果传递的参数是非Promise类型的对象,则返回的结果是拒绝状态的Promise对象,进入下一个catch里面或者是下一个then的第二个参数reject回调里面
[*]如果传递的参数是Promise类型的对象,则返回的结果由返回的Promise决定,如果返回的是resolve则是成功的状态,进入下一个then里,如果返回的是reject则是拒绝的状态,进入下一个catch里面或者是下一个then的第二个参数reject回调里面
这在我们自己封装的API里面也有体现:为什么code为1时都是then接收,其他都是catch接收,就是因为在then里面也就是resolve函数中对code码进行了判断,如果是1则返回Promise.resolve(),进入then里处理,如果是非1则返回Promise.reject(),进入catch里处理。
流程图


简单使用

// 模拟一个promise的get请求
let count = 0
function customGet(url){
    count += 1
    return new Promise((resolve, reject)=>{
      const xmlHttp = new XMLHttpRequest();
      xmlHttp.open("GET",url, true);
      xmlHttp.onload = ()=>{
          console.log(xmlHttp, 'xmlHttp---onload');
          if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
            console.log('customGet请求成功了');
            // 返回非Promise,结果为成功状态
            resolve({data:`第${count}次请求获取数据成功`})

            // 返回Promise,结果由Promise决定
            // resolve(Promise.reject('resolve中返回reject'))
          } else {
            reject('customGet请求错误了')
          }
      }

      // Promise状态改变就不会再变
      // onreadystatechange方法会被执行四次
      // 当地次进来的时候,readyState不等于4,执行else逻辑,执行reject,状态变为Rejected,所以即使再执行if,状态之后不会再改变
      // xmlHttp.onreadystatechange = function(){
      //   console.log(xmlHttp,'xmlHttp---onreadystatechange')
      //   if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
      //   console.log('customGet请求成功了');
      //   resolve({data:`第${count}次请求获取数据成功`})
      //   } else {
      //   reject('customGet请求错误了')
      //   }
      // }
      xmlHttp.send();
      })
}

// 使用Promise,并且进行链式调用
customGet('https://v0.yiketianqi.com/api/cityall?appid=&appsecret=').then((res)=>{
   console.log(res.data);
   return '第一次请求处理后的数据'
}).then((data)=>{
   console.log(data)
   // console.log(data.toFixed());
   return customGet('https://v0.yiketianqi.com/api/cityall?appid=&appsecret=')
}).then((res)=>{
   console.log(res.data);
}).catch((err)=>{
    // 以类似'冒泡'的性质再外层捕获所有的错误
   console.error(err, '这是catch里的错误信息');
})手写实现简单的Promise

通过上面的回顾,我们已经了解了Promise的关键属性和特点,下面我们一起来实现一个简单的Promise吧
// 1、封装一个Promise构造函数,有一个函数参数
function Promise(executor){
    // 7、添加对象属性PromiseState PromiseResult
    this.PromiseState = 'pending'
    this.PromiseResult = null

    // 14、创建一个保存成功失败回调函数的属性
    this.callback = null

    // 8、this指向问题
    const that = this

    // 4、executor有两个函数参数(resolve,reject)
    function resolve(data){
      // 10、Promise状态只能修改一次(同时记得处理reject中的状态)
      if(that.PromiseState !== 'pending') return

      // console.log(this, 'this');
      // 5、修改对象的状态PromiseState
      that.PromiseState = 'Fulfilled'

      // 6、修改对象的结果PromiseResult
      that.PromiseResult = data

      // 15、异步执行then里的回调函数
      if(that.callback?.onResolve){
      that.callback.onResolve(that.PromiseResult)
      }
    }
    function reject(data){
      console.log(that.PromiseState, 'that.PromiseState');
      if(that.PromiseState !== 'pending') return

      // 9、处理失败函数状态
      that.PromiseState = 'Rejected'
      that.PromiseResult = data
      console.log(that.PromiseResult, 'that.PromiseResult');
      console.log(that.PromiseState, 'that.PromiseState');

      // 16、异步执行then里的回调函数
      if(that.callback?.onReject){
      that.callback.onReject(that.PromiseResult)
      }
    }
    // 3、执行器函数是同步调用的,并且有两个函数参数
    executor(resolve,reject)
}
// 2、函数的实例上有方法then
Promise.prototype.then = function(onResolve,onReject){
    // 20、处理onReject没有的情况
    if(typeof onReject !== 'function'){
      onReject = reason => {
      throw reason
      }
    }
    // 21、处理onResolve没有的情况
    if(typeof onResolve !== 'function'){
      onResolve = value => value
    }
    // 17、每一个then方法都返回一个新的Promise,并且把上一个then返回的结果传递出去
    return new Promise((nextResolve,nextReject)=>{
      // 11、处理成功或失败
      if(this.PromiseState === 'Fulfilled'){
      // 12、将结果传递给函数
      // onResolve(this.PromiseResult)

      // 18、拿到上一次执行完后返回的结果,判断是不是Promise
      const result = onResolve(this.PromiseResult)
      if(result instanceof Promise){
          result.then((v)=>{
            nextResolve(v)
          },(r)=>{
            nextReject(r)
          })
      } else {
          nextResolve(result)
      }
      }
      // 当你一步步写下来的时候有没有怀疑过为什么不用else
       if(this.PromiseState === 'Rejected'){
            // 第12步同时处理此逻辑
            // onReject(this.PromiseResult)

            // 22、处理catch异常穿透捕获错误
            try {
            const result = onReject(this.PromiseResult)
            if(result instanceof Promise){
                result.then((v)=>{
                  nextResolve(v)
                }).catch((r)=>{
                  nextReject(r)
                })
            } else {
                nextReject(result)
            }
            } catch (error) {
            nextReject(this.PromiseResult)
            }
         }

      // 13、异步任务时处理成功或失败,想办法等异步任务执行完成后才去执行这两个函数
      if(this.PromiseState === 'pending'){
      this.callback = {
          onResolve,
          onReject
      }
      console.log(this.callback, 'this.callback');
      }
    })
}
// 19、函数实例上有方法catch
Promise.prototype.catch = function(onReject) {
    return this.then(null,onReject)
}

// 使用自定义封装的Promise
const customP = new Promise((resolve,reject)=>{
    // 模拟异步执行请求
    // const xmlHttp = new XMLHttpRequest();
    // xmlHttp.open("GET",'https://v0.yiketianqi.com/api/cityall?appid=&appsecret=', true);
    // xmlHttp.onload = ()=>{
    //   if (xmlHttp.readyState === 4 && xmlHttp.status === 200) {
    //   resolve('success')
    //   } else {
    //   reject('error')
    //   }
    // }
    // xmlHttp.send();

    // 同步执行
    resolve('success')
    // reject('error')
})

console.log(customP, 'customP');
customP.then((res)=>{
    console.log(res, 'resolve回调');
    return '第一次回调'
    // return new Promise((resolve,reject)=>{
    //   reject('错错错')
    // })
},(err)=>{
    console.error(err, 'reject回调');
    return '2121'
}).then(()=>{
    console.log('then里面输出');
}).then().catch((err)=>{
    console.error(err, 'catch里的错误');
})针对resolve中返回Promise对象时的内部执行顺序


总结

以上就是我们常用的Promise基础实现,在实现过程中对比了Promise和函数嵌套处理异步请求的优缺点,Promise仍存在缺点,但是的确方便很多,同时更清晰的理解到错误处理如何进行异常穿透的,也能帮助我们更规范的使用Promise以及快速定位问题所在。
作者:京东物流 孙琦
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