Promise
Promise 对象是一个返回值的代理,这个返回值在promise对象创建时未必已知。它允许你为异步操作的成功返回值或失败信息指定处理方法。 这使得异步方法可以像同步方法那样返回值:异步方法会返回一个包含了原返回值的 promise 对象来替代原返回值。 ——
我们来看一下官方定义,Promise实际上就是一个特殊的对象,反映了”异步操作的最终值”。”Promise”直译过来有预期的意思,因此,它也代表了某种承诺,即无论你异步操作成功与否,这个对象最终都会返回一个值给你。
先写一个简单的demo来直观感受一下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | const promise = new Promise( (resolve, reject) => { $.ajax( 'https://github.com/users', (value) => { resolve(value); }).fail( (err) => { reject(err); }); }); promise.then( (value) => { console.log(value); },(err) => { console.log(err); }); //也可以采取下面这种写法 promise.then( value => console.log(value)).catch( err => console.log(err)); |
上面的例子,会在Ajax请求成功后调用resolve
回调函数来处理结果,如果请求失败则调用reject
回调函数来处理错误。Promise对象内部包含三种状态,分别为pending,fulfilled和rejected。这三种状态可以类比于我们平常在ajax数据请求过程的pending,success,error。一开始请求发出后,状态是Pending,表示正在等待处理完毕,这个状态是中间状态而且是单向不可逆的。成功获得值后状态就变为fulfilled,然后将成功获取到的值存储起来,后续可以通过调用then
方法传入的回调函数来进一步处理。而如果失败了的话,状态变为rejected,错误可以选择抛出(throw)或者调用reject
方法来处理。
请求的几个状态:
- pending( 中间状态)—> fulfilled , rejected
- fulfilled(最终态)—> 返回value 不可变
- rejected(最终态) —> 返回reason 不可变
如图所示:
promises
一个promise内部可以返回另一个promise,这样就可以进行层级调用。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | const getAllUsers = new Promise( (resolve, reject) => { $.ajax( 'https://github.com/users', (value) => { resolve(value); }).fail( (err) => { reject(err); }); }); const getUserProfile = function(username) { return new Promise( (resolve, reject) => { $.ajax( 'https://github.com/users' + username, (value) => { resolve(value); }).fail( (err) => { reject(err); }); }; getAllUsers.then( (users) => { //获取第一个用户的信息 return getUserProfile(users[ 0]); }).then( (profile) => { console.log(profile) }).catch( err => console.log(err)); |
Promise实现原理
目前,有多种Promise的实现方式,我选择了的源码进行阅读。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | function Promise(fn) { var state = null; //用以保存处理状态,true为fulfilled状态,false为rejected状态 var value = null; //用以保存处理结果值 var deferreds = []; var self = this; this.then = function(onFulfilled, onRejected) { return new self.constructor( function(resolve, reject) {...} ); }; //返回一个延迟处理函数,调用这个方法,就能触发用户传入的处理函数,分别对应处理promise的fulfilled状态和rejected状态 function handle(deferred) {...} //延迟队列处理 function resolve(newValue) {...} //更新value值,并把state更新为true,代表结果正常 function reject(newValue) {...} //更新vlaue值,并把state更新为false,代表结果错误,这个value值就是错误原因方便后面调用处理 function finale() {...} //清空异步队列 doResolve(fn, resolve, reject); //调用resolve和reject两个回调函数处理结果 } |
通过阅读的源码,我们可以很清楚地看到,在构建一个promise对象的时候,是利用函数式编程的特性,如惰性求值和部分求值等来进行将异步处理的。而处理多线程并发的机制就是利用setTimeout(fn,0)
这个技巧。
构造Promise
Promise构造函数的初始函数需要有两个参数,resolve和reject,分别对应fulfilled和rejected两个状态的处理。
1 2 3 4 5 6 7 8 | var promise = new Promise( (resolve, reject) => { try { var value = doSomething(); resolve(value); } catch(err) { reject(err); } }); |
Promise的常用方法
1.Promise.all(iterator):
返回一个新的promise
对象,其中所有promise的对象成功触发的时候,该对象才会触发成功,若有任何一个发成错误,就会触发改对象的失败方法。成功触发的返回值是所有promise对象返回值组成的数组。直接看例子吧:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | //设置三个任务 const tasks = { task1() { return new Promise(...); //return 1 }, task2() { return new Promise(...); // return 2 }, task3() { return new Promise(...); // return 3 } }; //列表中的所有任务会并发执行,当所有任务执行状态都为fulfilled后,执行then方法 Promise.all([tasks.task1(), tasks.task2(), tasks.task3()]).then( result => console.log(result)); //最终结果为:[1,2,3] |
2.Promise.race(iterable): 返回一个新的promise
对象,其回调函数迭代遍历每个值,分别处理。同样都是传入一组promise对象进行处理,同Promise.all不同的是,只要其中有一个promise的状态变为fulfilled
或rejected
,就会调用后续的操作。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | //设置三个任务 const tasks = { task1() { return new Promise(...); //return 1 }, task2() { return new Promise(...); // return 2 }, task3() { return new Promise(...); // return 3 } }; //列表中的所有任务会并发执行,只要有一个promise对象出现结果,就会执行then方法 Promise.race([tasks.task1(), tasks.task2(), tasks.task3()]).then( result => console.log(result)); //假设任务1最开始返回结果,则控制台打印结果为`1` |
3.Promise.reject(reason): 返回一个新的promise
对象,用reason值直接将状态变为rejected
。
1 2 3 4 5 | const promise2 = new Promise( (resolve, reject) => { reject( 'Failed'); }); const promise2 = Promise.reject( 'Failed'); |
上面两种写法是等价的。
4.Promise.resolve(value): 返回一个新的promise对象,这个promise对象是被resolved的。
与reject类似,下面这两种写法也是等价的。
1 2 3 4 5 | const promise2 = new Promise( (resolve, reject) => { resolve( 'Success'); }); const promise2 = Promise.resolve( 'Success'); |
5.then 利用这个方法访问值或者错误原因。其回调函数就是用来处理异步处理返回值的。
6.catch 利用这个方法捕获错误,并处理。
Generator & Iterator 迭代器和生成器
虽然Promise解决了回调地狱(callback hell)的问题,但是仍然需要在使用的时候考虑到非同步的情况,而有没有什么办法能让异步处理的代码写起来更简单呢?在介绍解决方案之前,我们先来介绍一下ES6中有的迭代器和生成器。
迭代器(Iterator),顾名思义,它的作用就是用来迭代遍历集合对象。
在ES6语法中迭代器是一个有
next
方法的对象,可以利用
Symbol.iterator
的标志返回一个迭代器。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | const getNum = { [ Symbol.iterator]() { let arr = [ 1, 2, 3]; let i = 0; return { next() { return i < arr.length ? { value: arr[i++]} : { done: true}; } } } } //利用for...of语法遍历迭代器 for( const num of getNum) { console.log(num); } |
而生成器(Generator)可以看做一个特殊的迭代器,你可以不用纠结迭代器的定义形式,使用更加友好地方式实现代码逻辑。
先来看一段简单的代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | function* getNum() { yield 1; yield 2; yield 3; } //调用生成器,生成一个可迭代的对象 const gen = getNum(); gen.next(); // {value: 1, done: false} gen.next(); // {value: 2, done: false} gen.next(); // {value: 3, done: true} |
生成器函数的定义需要使用function*
的形式,这也是它和普通函数定义的区别。yield
是一个类似return
的关键字,当代码执行到这里的时候,会暂停当前函数的执行,并保存当前的堆栈信息,返回yield
后面跟着表达式的值,这个值就是上面代码所看到的value
所对应的值。而done
这个属性表示是否还有更多的元素。当done
为true
的时候,就表明这个迭代过程结束了。需要注意的是这个next
方法其实传入参数,这个参数表示上一个yield
语句的返回值,如果你给next
方法传入了参数,就会将上一次yield
语句的值设置为对应值。
利用generator的异步处理
先来看一下下面这段代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | function getFirstName() { setTimeout( () => { gen.next( 'hello'); }, 2000); } function getLastName() { setTimeout( () => { gen.next( 'world'); }, 1000); } function* say() { let firstName = yield getFirstName(); let lastName = yield getLastName(); console.log(firstName + lastName); } var gen = say(); gen.next(); // {value: undefined, done: false} //helloworld |
我们可以发现,当第一次调用gen.next()
后,程序执行到第一个yield
语句就中断了,而在getFirstName
里显式地将上一个yield
语句的返回值改为hello
,触发了第二yield
语句的执行。以此类推,最终就打印出我们想要的结果了。
spawn函数
我们可以考虑把上面的代码改写一下,在这里将Promise和Generator结合起来,将异步操作用Promise
对象封装好,然后,resolve
出去,而创建一个spawn
函数,这个函数的作用是自动触发generator
的next
方法。来看一下代码:
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到这里,这个解决方案就很接近接下来要介绍的async/await的实现方式了。
Async/Await
这两个关键字其实是一起使用的,async
函数其实就相当于funciton *
的作用,而await
就相当与yield
的作用。而在async/await
机制中,自动包含了我们上述封装出来的spawn
自动执行函数。
利用这两个新的关键字,可以让代码更加简洁和明了:
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执行结果为,先等待2秒打印hello,再等待1秒打印world,最后打印’helloworld’,与预期的执行顺序是一致的。
上面的代码你需要注意的是,你必须显式声明await
,否则你会得到一个promise
对象而不是你想要获得的值。
比起Generator
函数,async/await
的语义更好,代码写起来更加自然。将异步处理的逻辑放在语法层面去处理,写的代码也更加符合人的自然思考方式。
错误处理
对于async/await这种方法来说,错误处理也比较符合我们平常编写同步代码时候处理的逻辑,直接使用try..catch就可以了。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | function getUsers() { return $.ajax( 'https://github.com/users'); } async function getFirstUser() { try { let users = await getUsers(); return users[ 0].name; } catch (err) { return { name: 'default user' } } } |
写在最后
目前,、 、 、 等全部基于 Promise。可以预见,在未来的异步编程中,Promise及其衍生出来的技术必将大放异彩。那么,你准备好了吗?
原文地址:
http://scq000.github.io/2016/11/05/%E5%89%8D%E7%AB%AF%E7%9A%84%E5%BC%82%E6%AD%A5%E8%A7%A3%E5%86%B3%E6%96%B9%E6%A1%88%E4%B9%8BPromise%E5%92%8CAwait-Async/