JavaScript五十问——浅入深出,自己实现一个 ES 6 Promise
前言
说到 ES6,Promise 是绕不过的问题;如果说 ES6 的 Class 是基于 Javascript 原型继承的封装
,那么 Promise 则是对 callback 回调机制的改进
。这篇文章,不谈 Promise 的实际应用;聊一下 Promise 的实现原理,从最简单的解决方案入手,一步一步的自己实现一个 SimplePromise。
正文
入门
从最简单的 Promise 初始化和使用入手:
const pro = new Promise ((res, rej) => {}) pro.then(data => {}, err => {})
Promise 的构造函数如上,需要传递一个函数作为参数,这个函数有两个变量: resolve, reject。而 Promise 有不同的执行状态,分三种情况:Resolve, Reject, Pending。根据以上的信息,写出最基本的 SimplePromise 的类结构:
class SimplePromise{ constructor(handler){ this._status = "PENDING" handler(this._resolve.bind(this), this._reject.bind(this))//参数函数的作用域指向Class } _resolve(){} _reject(){} }
接下来思考一下_resolve
与_reject
两个函数的作用。我们知道,Promise 根据 then 方法来执行回调,而 then 是根据状态
判断要执行的回调函数。不难推导出,_resolve
与_reject
正是根据handler
的执行来进行状态变更的,而状态只能由Pending
向Reslove
或Rejected
转换,所以有:
class SimplePromise{ constructor(handler){ ... } _resolve(val){//异步返回的数据 if(this._status === "PENDING"){//保证状态的不可逆性 this._status = "RESOLVED" this._value = val } } _reject(val){ if(this._status === "PENDING"){ this._status = "REJECTED" this._value = val } } }
then的调用逻辑
下面分析 then 函数的逻辑,从调用入手:
pro.then(data => {}, err => {})
then 接收两个参数,第一个是执行成功调用的函数,第二个是执行失败调用的函数。
class SimplePromise{ constructor(handler){ ... } _resolve(val){ ... } _reject(val){ ... } then(success, fail){ switch (this._status){ case "PENDING": break; case "RESOLVED": success(this._value) break; case "REJECTED": fail(this._value) break; } } }
以上实现了最简单的一个 Promise
测试代码:
const pro = new SimplePromise(function(res, rej) { let random = Math.random() * 10 if(random > 5){ res("success") } else{ rej("fail") } }) pro.then(function(data) { console.log(data) }, function(err) { console.log(err) })
当然,这不能算是一个 Promise,目前仅仅实现了根据状态调用不同的回调函数。还没有实现异步。
那如何实现异步呢?关键在于 then 函数,当判断_status
为Pending
时,如何延后调用 success
与fail
函数,等待状态改变后再调用?
支持异步
这里采用数组来存储 fail 与 success 函数:
class SimplePromise{ constructor(handler){ this.status = "PENDING" this._onSuccess = []//存储fail 与 success 函数 this._onFail = [] handler(this._resolve.bind(this), this._reject.bind(this)) } _resolve(val){ if(this.status === "PENDING"){ ... let temp while(this._onSuccess.length > 0){//依次执行onSuccess中的回调函数 temp = this._onSuccess.shift() temp(val) } } } _reject(val){ if(this.status === "PENDING"){ ... let temp while(this._onFail.length > 0){ temp = this._onFail.shift() temp(val) } } } then (success, fail){ switch (this.status){ case "PENDING": this._onSuccess.push(success) this._onFail.push(fail) break; ... } } }
使用 onSuccess
和 onFail
来存储回调函数,当处理状态为 PENDING
时,将回调函数 push
到相应的数组里,当状态变更后,依次执行数组里的回调函数。
测试代码:
const pro = new SimplePromise(function(res, rej) { setTimeout(function(){ let random = Math.random() * 10 if(random > 5){ res("success") } else{ rej("fail") } }, 2000) }) pro.then(function(data) { console.log(data) }, function(err) { console.log(err) })
两秒后,会执行相应的回调。
到目前为止,最最最简单的一个 Promise 骨架已经基本完成了。但是还有很多功能待完成。现在可以稍微休息一下,喝个咖啡打个鸡血,回来我们会继续让这个 Promise 骨架更加丰满起来。
. . . . . .
完善Promise
欢迎回来,下面我们继续完善我们的 Promise。
上面完成了一个最基础的 Promise,然而还远远不够。首先,Promise 需要实现链式调用,其次 Promise 还需要实现 all race resolve reject
等静态函数。
首先,如何实现 then 的链式调用呢?需要 then 返回的也是一个 Promise。
于是有
class SimplePromise{ ... then(success, fail){ return new SimplePromise((nextSuccess, nextFail) => { const onFullfil = function(val){ const res = success(val) nextSuccess(res) } const onReject = function(val){ const res = fail(val) nextSuccess(res) ; } switch (this._status){ case "PENDING": this._onSuccess.push(onFullfil) this._onFail.push(onReject) break; case "RESOLVED": onFullfil(this._value) break; case "REJECTED": onReject(this._value) break; } }) } }
测试代码:
const sp = new SimplePromise(function (res, rej){ setTimeout(function(){ let random = Math.random() * 10 random > 5 ? res(random) : rej(random) }, 1000) }) sp.then(data => { console.log("more than 5 " + data) return data }, err =>{ console.log("less than 5 " + err) return err }).then((data) => { console.log(data) })
then的参数限制
完成了链式调用,then 方法还有许多其他限制:
下面思考 以下问题:代码中四个使用 promise 的语句之间的不同点在哪儿?
假设 doSomething 也 doSomethingElse 都返回 Promise
doSomething().then(function () { return doSomethingElse(); }).then(finalHandler); doSomething().then(function () { doSomethingElse(); }).then(finalHandler);; doSomething().then(doSomethingElse()).then(finalHandler);; doSomething().then(doSomethingElse).then(finalHandler);;
答案 一会儿再揭晓,我们先来梳理以下then 方法对传入不同类型参数的处理机制:
直接上代码:
class SimplePromise{ ... then(success, fail){ return new SimplePromise((nextSuccess, nextFail) => { const onFullfil = function(val){ if(typeof success !== "function"){ nextSuccess(val) } else{ const res = success(val)//success 的返回值 if(res instanceof SimplePromise){//如果success 返回一个promise 对象 res.then(nextSuccess, nextFail) } else{ nextSuccess(res) } } } if(fail){ const onReject = function(val){ if(typeof fail !== "function"){ nextSuccess(val) } else{ const res = fail(val) if(res instanceof SimplePromise){ res.then(nextSuccess, nextFail) } else{ nextSuccess(res) } } } } else{ onReject = function(){} } switch (this._status){ case "PENDING": this._onSuccess.push(onFullfil) this._onFail.push(onReject) break; case "RESOLVED": onFullfil(this._value) break; case "REJECTED": onReject(this._value) break; } }) } }
对于传入 then 方法的参数,首先判断其是否为 function,判断为否,直接执行 下一个 then 的 success 函数;判断为是,接着判断函数的返回值 res 类型是否为 Promise,如果为否,直接执行下一个 then 的 success 函数,如果为是,通过 then 调用接下来的函数。
所以,上面的问题就不难得到答案了。
<!-- 1 --> doSomething().then(function () { return doSomethingElse();//返回值为Promise }).then(finalHandler); RETURN: doSomething --->doSomethingElse(undefined) ---> final(doSomethingElseResult)
<!-- 2 --> doSomething().then(function () { doSomethingElse();//返回值为 undefined }).then(finalHandler); RETURN: doSomething --->doSomethingElse(undefined) ---> final(undefined)
<!-- 3 --> doSomething().then(doSomethingElse())//参数 typeof != function .then(finalHandler); RETURN: doSomething doSomethingElse(undefined) ---> final(doSomethingResult)
<!-- 4 --> doSomething().then(doSomethingElse)//与1的调用方式是不同的 .then(finalHandler); RETURN: doSomething --->doSomethingElse(doSomethingResult) ---> final(doSomethingElseResult)
好,then 方法已经完善好了。
静态函数
接下来是 Promise 的各种静态函数
class SimplePromise(){ ... static all(){} static race(){} static resolve(){} static reject(){} }
all
static all(promiselist){ if(Array.isArray(promiselist)){ const len = promiselist.length; const count = 0 const arr = [] return new SimplePromise((res, rej) => { for(let i = 0; i<len; i++){ this.resolve(promiselist[i]).then(data => { arr[i] = data count ++ if(count === len){//每一个Promise都执行完毕后返回 res(arr) } }, err => { rej(err) }) } }) } }
race
static race(promiselist){ if(Array.isArray(promiselist)){ const len = promiselist.length return new SimplePromise((res, rej) =>{ promiselist.forEach(item =>{ this.resolve(item).then(data => { res(data) }, err =>{ rej(err) }) }) }) } }
resolve
static resolve(obj){ if(obj instanceof SimplePromise){ return obj } else { return new SimplePromise((res) =>{ res(obj) }) } }
reject
static reject(obj){ if(obj instanceof SimplePromise){ return obj } else { return new SimplePromise((res, rej) =>{ rej(obj) }) } }
总结
现在,一个完整的 Promise 对象就完成了。现在来总结一下 callback 回调和 Promise 的异同吧。
其实,不管是 callback 还是 Promise,这二者都是将需要滞后
执行方法而提前声明
的方式,只不过 callback 的处理方式比较粗犷,将 cb 函数放到异步执行的结尾;而 Promise 优于 cb 的是通过定义了不同的执行状态,更加细致的进行结果处理,提供了很好的 catch 机制,这是其一;其二,then 的链式调用解决了 cb 的回调地狱;但是 then 的链式调用也不是很好的解决方案,如果封装不好,then里面套用大量的代码的话也会引起代码的不美观和阅读上的困难,这一方面的终极解决方法还是 es7 的 async/await。
后记
这篇文章的代码是几个星期以前写的,参考的是思否上的一篇关于promise的文章;总结的是我对promise的理解和思考,如果有不准确或错误的地方还希望各位不吝赐教!希望大家积极反馈,一起交流!
参考文档
谈一谈使用 Promise 的反模式<https://blog.csdn.net/kingppy...
写这篇文章的时候,我是参考我两周前的代码写的,当时的代码思路来源于思否上的谋篇博客,等我找到会贴上来