如何從零開(kāi)始利用js手寫(xiě)一個(gè)Promise庫(kù)詳解

前言

ECMAScript 是 JavaScript 語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，JavaScript 是 ECMAScript 的實(shí)現(xiàn)。ES6 的目標(biāo)，是使得 JavaScript 語(yǔ)言可以用來(lái)編寫(xiě)大型的復(fù)雜的應(yīng)用程序，成為企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。

概念

ES6 原生提供了 Promise 對(duì)象。

所謂 Promise，就是一個(gè)對(duì)象，用來(lái)傳遞異步操作的消息。它代表了某個(gè)未來(lái)才會(huì)知道結(jié)果的事件（通常是一個(gè)異步操作），并且這個(gè)事件提供統(tǒng)一的 API，可供進(jìn)一步處理。

三道思考題

剛開(kāi)始寫(xiě)前端的時(shí)候，處理異步請(qǐng)求經(jīng)常用callback，簡(jiǎn)單又順手。后來(lái)寫(xiě)著寫(xiě)著就拋棄了callback，開(kāi)始用promise來(lái)處理異步問(wèn)題。promise寫(xiě)起來(lái)確實(shí)更加優(yōu)美，但由于缺乏對(duì)它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深刻認(rèn)識(shí)，每次在遇到一些復(fù)雜的情況時(shí)，promise用起來(lái)總是不那么得心應(yīng)手，debug也得搞半天。

所以，這篇文章我會(huì)帶大家從零開(kāi)始，手寫(xiě)一個(gè)基本能用的promise。跟著我寫(xiě)下來(lái)以后，你會(huì)對(duì)promise是什么以及它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)清楚的認(rèn)知，未來(lái)在復(fù)雜場(chǎng)景下使用promise也能如魚(yú)得水。

而且，為了檢驗(yàn)大家是否真的完全掌握了promise，我會(huì)在文章結(jié)尾出幾道跟promise相關(guān)的練習(xí)題。說(shuō)是練習(xí)題，其實(shí)都是大家項(xiàng)目中會(huì)遇到的真實(shí)場(chǎng)景的抽象，熟練掌握可以幫助大家在前端方面更上一層樓。

提前將三道練習(xí)題給出來(lái)，大家可以先不看下文的內(nèi)容，在腦海里大概構(gòu)思下你會(huì)怎么解決：

以上三道思考題其實(shí)跟你用不用promise并沒(méi)有多大關(guān)系，但是如果你不深刻理解promise想要解決這三個(gè)問(wèn)題還真不是那么輕松的。

什么是Promise

回到正文，什么是Promise？說(shuō)白了，promise就是一個(gè)容器，里面保存著某個(gè)未來(lái)才會(huì)結(jié)束的事件（通常是一個(gè)異步操作）的結(jié)果。

首先，ES6規(guī)定Promise對(duì)象是一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，用來(lái)生成Promise實(shí)例。然后，這個(gè)構(gòu)造函數(shù)接受一個(gè)函數(shù)(executor)作為參數(shù)，該函數(shù)的兩個(gè)參數(shù)分別是resolve和reject。最后，Promise實(shí)例生成以后，可以用then方法分別指定resolved狀態(tài)和rejected狀態(tài)的回調(diào)函數(shù)(onFulfilled和onRejected)。

具體的使用方法，用代碼表現(xiàn)是這樣：

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
 // ... some code

 if (/* 異步操作成功 */){
 resolve(value);
 } else {
 reject(error);
 }
});

promise.then(function(value) {
 // success
}, function(error) {
 // failure
});

理解了這個(gè)后，我們就可以大膽的開(kāi)始構(gòu)造我們自己的promise了，我們給它取個(gè)名字：CutePromise

實(shí)現(xiàn)一個(gè)Promise：CutePromise

我們直接用ES6的class來(lái)創(chuàng)建我們的CutePromise，對(duì)ES6語(yǔ)法還不熟悉的，可以先讀一下我的另外兩篇介紹ES6核心語(yǔ)法的文章后再回來(lái)。30分鐘掌握ES6/ES2015核心內(nèi)容（上） 、30分鐘掌握ES6/ES2015核心內(nèi)容（下）

class CutePromise {
 // executor是我們實(shí)例化CutePromise時(shí)傳入的參數(shù)函數(shù)，它接受兩個(gè)參數(shù)，分別是resolve和reject。
 // resolve和reject我們將會(huì)定義在constructor當(dāng)中，供executor在執(zhí)行的時(shí)候調(diào)用
 constructor(executor) {
 const resolve = () => {}
 const reject = () => {}
 executor(resolve, reject)
 }

 // 為實(shí)例提供一個(gè)then的方法，接收兩個(gè)參數(shù)函數(shù)，
 // 第一個(gè)參數(shù)函數(shù)必傳，它會(huì)在promise已成功(fulfilled)以后被調(diào)用
 // 第二個(gè)參數(shù)非必傳，它會(huì)在promise已失敗(rejected)以后被調(diào)用
 then(onFulfilled, onRejected) {}
}

創(chuàng)建了我們的CutePromise后，我們?cè)賮?lái)搞清楚一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：Promise 對(duì)象的狀態(tài)。

Promise 對(duì)象通過(guò)自身的狀態(tài)，來(lái)控制異步操作。一個(gè)Promise 實(shí)例具有三種狀態(tài)：

上面三種狀態(tài)里面，fulfilled和rejected合在一起稱(chēng)為resolved（已定型）。狀態(tài)的切換只有兩條路徑：第一種是從pending=>fulfilled，另一種是從pending=>rejected，狀態(tài)一旦切換就不能再改變。

現(xiàn)在我們來(lái)為CutePromise添加狀態(tài)，大概流程就是：

首先，實(shí)例化初始過(guò)程中，我們先將狀態(tài)設(shè)為PENDING，然后當(dāng)executor執(zhí)行resolve的時(shí)候，將狀態(tài)更改為FULFILLED，當(dāng)executor執(zhí)行reject的時(shí)候?qū)顟B(tài)更改為REJECTED。同時(shí)更新實(shí)例的value。

constructor(executor) {
 ...
 this.state = 'PENDING';
 ...
 const resolve = (result) => {
 this.state = 'FULFILLED';
 this.value = result;
 }
 const reject = (error) => {
 this.state = 'REJECTED';
 this.value = error;
 }
 ...
}

再來(lái)看下我們的then函數(shù)。then函數(shù)的兩個(gè)參數(shù)，onFulfilled表示當(dāng)promise異步操作成功時(shí)調(diào)用的函數(shù)，onRejected表示當(dāng)promise異步操作失敗時(shí)調(diào)用的函數(shù)。假如我們調(diào)用then的時(shí)候，promise已經(jīng)執(zhí)行完成了（當(dāng)任務(wù)是個(gè)同步任務(wù)時(shí)），我們可以直接根據(jù)實(shí)例的狀態(tài)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù)。假如promise的狀態(tài)還是PENDING, 那我們就將onFulfilled和onRejected直接存儲(chǔ)到chained這個(gè)變量當(dāng)中，等promise執(zhí)行完再調(diào)用。

constructor(executor) {
 ...
 this.state = 'PENDING';
 
 // chained用來(lái)儲(chǔ)存promise執(zhí)行完成以后，需要被依次調(diào)用的一系列函數(shù)
 this.chained = [];
 const resolve = (result) => {
 this.state = 'FULFILLED';
 this.value = result;
 
 // promise已經(jīng)執(zhí)行成功了，可以依次調(diào)用.then()函數(shù)里的onFulfilled函數(shù)了
 for (const { onFulfilled } of this.chained) {
 onFulfilled(res);
 }
 }

 ...
}
then(onFulfilled, onRejected) {
 if (this.state === 'FULFILLED') {
 onFulfilled(this.value);
 } else if (this.state === 'REJECTED') {
 onRejected(this.value);
 } else {
 this.$chained.push({ onFulfilled, onRejected });
 }
}

這樣我們就完成了一個(gè)CutePromise的創(chuàng)建，下面是完整代碼，大家可以到控制臺(tái)測(cè)試一下：

class CutePromise {
 constructor(executor) {
 if (typeof executor !== 'function') {
 throw new Error('Executor must be a function');
 }

 this.state = 'PENDING';
 this.chained = [];
 const resolve = res => {
 if (this.state !== 'PENDING') {
 return;
 }

 this.state = 'FULFILLED';
 this.internalValue = res;
 for (const { onFulfilled } of this.chained) {
 onFulfilled(res);
 }
 };
 const reject = err => {
 if (this.state !== 'PENDING') {
 return;
 }
 this.state = 'REJECTED';
 this.internalValue = err;
 for (const { onRejected } of this.chained) {
 onRejected(err);
 }
 };

 try {
 executor(resolve, reject);
 } catch (err) {
 reject(err);
 }
 }
 
 then(onFulfilled, onRejected) {
 if (this.state === 'FULFILLED') {
 onFulfilled(this.internalValue);
 } else if (this.$state === 'REJECTED') {
 onRejected(this.internalValue);
 } else {
 this.chained.push({ onFulfilled, onRejected });
 }
 }
}

提供一下測(cè)試代碼：

let p = new CutePromise(resolve => {
 setTimeout(() => resolve('Hello'), 100);
});
p.then(res => console.log(res));
p = new CutePromise((resolve, reject) => {
 setTimeout(() => reject(new Error('woops')), 100);
});
p.then(() => {}, err => console.log('Async error:', err.stack));
p = new CutePromise(() => { throw new Error('woops'); });
p.then(() => {}, err => console.log('Sync error:', err.stack));

總結(jié)

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