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[Java教程]细说Promise

一、前言

JavaScript是单线程的,固,一次只能执行一个任务,当有一个任务耗时很长时,后面的任务就必须等待。那么,有什么办法,可以解决这类问题呢?(抛开WebWorker不谈),那就是让代码异步执行嘛。什么意思,如Ajax异步请求时,就是通过不断监听readyState的值,以确定执行指定的回调函数。

通常的异步执行有三种,回调函数、事件监听以及发布订阅,其中事件监听和发布订阅其实差不多,只是后者更加健壮一些。

如回调函数,回调函数是应用在异步执行中最简单的编程思想。如下:

function async(item,callback){  console.log(item);  setTimeout(function(){    callback(item+1);  },1000);  }

在上述列子中,执行async函数时,完成打印操作,并在1秒后执行callback回调函数(但不一定是1秒,详情见”setTimeout那些事儿”)。

异步的主要目的就是处理非阻塞,提升性能。想象一下,如果某个操作需要经过多个async函数操作呢,如下:

async(1, function(item){  async(item, function(item){    async(item, function(item){      console.log('To be continued..');    });  });});

是不是有点不易阅读了?

再比如,为了让上述代码更加健壮,我们可以加入异常捕获。在异步的方式下,异常处理分布在不同的回调函数中,我们无法在调用的时候通过try…catch的方式来处理异常, 所以很难做到有效,清楚。

哎哟喂,那可怎么办呢?

噔噔噔噔,噔噔噔噔—Promise闪亮登场。

倘若用ES6的Promise优化上述代码,可得:

function opration(item){  var p = new Promise(function(resolve, reject){    setTimeout(function(){      resolve(item+1);    },1000);  });  console.log(item);  return p;}function failed(e){  console.log(e);}Promise.resolve(1).then(opration).then(opration).then(opration).catch(failed);

Promise 优化后的代码,优点显而易见,让回调函数变成了链式调用,避免了层层嵌套,使程序流程变得清晰明朗,并为一个或者多个回调函数抛出的错误通过catch方法进行统一处理。

哎呦,不错嘛,那这个ES6中的Promise到底是何方圣神,具体使用法则是什么呢?我们就一起来探究探究。

二、Promise概述

Promise是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案(回调和事件)更合理和更强大。它由社区最早提出和实现,ES6将其写进了语言标准,统一了用法,原生提供了Promise对象。

Promise对象有且只有三种状态:

  1、 pending:异步操作未完成。

  2、 resolved:异步操作已完成。

  3、 rejected:异步操作失败。

又,这三种状态的变化只有两种模式,并且一旦状态改变,就不会再变:

  1、异步操作从pending到resolved;

  2、异步操作从pending到rejected;

好了,既然它是属于ES6规范,我们再通过chrome,直接打印出Promise,看看这玩意:

 

恩,一目了然,Promise为构造函数,欧克,这样通过它,我们就可以实例化自己的Promise对象了,并加以利用。

三、Promise入门指南

Promise既然是一个构造函数,那么我们就先new一个看看。如下:

var p = new Promise();

并执行上述代码,chrome截图如下:

怎么报错了呢?

哦,对了,Promise构造函数,需要一个函数作为其参数哦,并且作为参数的函数中,有两个参数,第一个参数的作用为,当异步操作从pending到resolved时,供其调用;第二个参数的作用为,当异步操作从pending到rejected时,供其调用。

例如,我将匿名函数的第一个参数取名为resolve;第二个参数取名为reject。Demo如下:

var p = new Promise(function(resolve, reject){  console.log('new一个Promise对象');  setTimeout(function(){    resolve('Monkey');  },1000);});

并执行上述代码,chrome截图如下:

特别提醒:当传入匿名函数作为构造函数Promise的参数时,我们在new的时候,匿名函数就已经执行了,如上图。

咦,上述代码中,我们在匿名函数中,通过setTimeout定时器,在1秒后,还调用了resolve呢,怎么没有报undefined或者错误呢?!

这就是Promise强大之处的一点。正因为这样,我们就可以将异步操作改写成优雅的链式调用。怎么调用呢?

还记得,我们在“Promise概述”一小节中,通过chrome打印Promise,用红线框中的区域么?其中,Promise原型中有一then方法(Promise.prototype.then),通过这个then方法,就可以了。如下:

p.then(function(value){  console.log(value);});

其中,then方法有两个匿名函数作为其参数,与Promise的resolve和reject参数一一对应。执行代码,结果如下:

好了,当then执行完后,如果我们想继续在其之后看,使用then方法链式调用,有两种情况,一种是直接返回非Promise对象的结果;另一种是返回Promise对象的结果。

1、返回非Promise对象的结果:紧跟着的then方法,resolve立刻执行。并可使用前一个then方法返回的结果。如下:

p.then(function(value){  console.log(value);  //返回非Promise对象,如我的对象  return {    name: 'Dorie',    age: 18  };}).then(function(obj){  console.log(obj.name);});

执行上述完整代码,chrome截图如下:

 

2、返回Promise对象的结果:紧跟着的then方法,与new Promise后的then方法一样,需等待前面的异步执行完后,resolve方可被执行。如下:

p.then(function(value){  var p = new Promise(function(resolve, reject){    setTimeout(function(){      var message = value + ' V Dorie'      resolve(message);    },1000);  });  console.log(value);  //返回一个Promise对象  return p;}).then(function(value){  console.log(value);});

执行上述完整代码,chrome截图如下:

 

那么,当创建、执行Promise方法中有异常报错,如何捕获呢?

Promise.prototype.catch原型方法,就是为其而设定的。它具有冒泡的特性,比如当创建Promise实例时,就出错了,错误消息就会通过链式调用的这条链,一直追溯到catch方法,如果找到尽头都没有,就报错,并且再找到catch之前的所有then方法都不能执行了。Demo如下(代码太长,请自行展开):

<!DOCTYPE html>  <head>    <title>test</title>    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>  </head>  <body>    <script>      var p = new Promise(function(resolve, reject){        //M未定义        console.log(M);        setTimeout(function(){          resolve('Monkey');        },1000);      });      p.then(function(value){        var p = new Promise(function(resolve, reject){          setTimeout(function(){            var message = value + ' V Dorie'            resolve(message);          },1000);        });        console.log(value);        //返回一个Promise对象        return p;      }).then(function(value){        console.log(value);        return 'next is catch';      }).catch(function(e){        console.log(e);      }).then(function(value){        console.log('execute,but value is ' + value);      });    </script>  </body></html>

View Code

执行上述代码,chrome截图如下:

 

好了,到这里,我们已经了解了最常用的Promise.prototype.then和Promise.prototype.catch这两个原型方法。另外,像Promise构造函数还有属于自身的方法,如all、rece、resolve、reject等,详情请点击这里(here)。

通过一路上对Promise的讲述,我们也有了一定的认识,其实Promise并没有想象中的那么难以理解嘛。懂得Promise概念后,其实我们自己也可以实现一个简易版的Promise。下面就一同尝试实现一个呗。

四、模拟Promise

假设:有三个异步操作方法f1,f2,f3,且f2依赖于f1,f3依赖于f2。如果,我们采用ES6中Promise链式调用的思想,我们可以将程序编写成这样:

f1().then(f2).then(f3);

那么,通过上面这一系列链式调用,怎样才能达到与ES6中Promise相似的功能呢?

初步想法:首先将上述链式调用的f2、f3保存到f1中,当f1中的异步执行完后,再调用执行f2,并将f1中的f3保存到f2中,最后,等f2中的异步执行完毕后,调用执行f3。详细构思图,如下:

 

从上图可知,由于f1、f2 、f3是可变得,所以存储数组队列thens,可放入,我们即将创建的模拟Promise构造函数中。具体实现代码如下:

//模拟Promisefunction Promise(){  this.thens = [];};Promise.prototype = {  constructor: Promise,  then: function(callback){    this.thens.push(callback);    return this;      }};

并且,需要一个Promise.prototype.resolve原型方法,来实现:当f1异步执行完后,执行紧接着f1后then中的f2方法,并将后续then中方法,嫁接到f2中,如f3。具体实现代码如下:

//模拟Promise,增加resolve原型方法function Promise(){  this.thens = [];};Promise.prototype = {  constructor: Promise,  then: function(callback){    this.thens.push(callback);    return this;      },  resolve: function(){    var t = this.thens.shift(),       p;    if(t){      p = t.apply(null,arguments);      if(p instanceof Promise){        p.thens = this.thens;      }    }  }};

测试代码(代码太长,自行打开并运行)。

function f1() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {        console.log(1);    promise.resolve();  }, 1500)  return promise;}function f2() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {    console.log(2);    promise.resolve();  }, 1500);  return promise;}function f3() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {    console.log(3);    promise.resolve();  }, 1500)  return promise;}f1().then(f2).then(f3);

测试代码

仔细品味,上述实现的Promise.prototype.resolve方法还不够完美,因为它只能够满足于f1、f2、f3等方法都是使用模拟的Promise异步执行的情况。而,当其中有不是返回的Promise对象的呢,而是返回一个数字,亦或是什么也不返回,该怎么办?所以,针对以上提出的种种可能,再次改进resolve。改善代码如下:

//模拟Promise,改善resolve原型方法var Promise = function () {  this.thens = [];};Promise.prototype = {  constructor: Promise,  then: function(callback){    this.thens.push(callback);    return this;      },  resolve: function () {    var t,p;    t = this.thens.shift();    t && (p = t.apply(null, arguments));    while(t && !(p instanceof Promise)){      t = this.thens.shift();      t && (p = t.call(null, p));      }    if(this.thens.length){      p.thens = this.thens;    };  }}

测试代码(代码太长,自行打开并运行)。

function f1() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {        console.log(1);    promise.resolve();  }, 1500)  return promise;}function f2() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {    console.log(2);    promise.resolve();  }, 1500);  return promise;}function f3() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {    console.log(3);    promise.resolve();  }, 1500)  return promise;}function f4() {  console.log(4);  return 11;}function f5(x) {  console.log(x+1);}function f6() {  var promise = new Promise();  setTimeout(function () {    console.log(6);    promise.resolve();  }, 1500)  return promise;}function f7() {  console.log(7);}var that = f1().then(f2).then(f3).then(f4).then(f5).then(f6).then(f7);

测试代码

好了,初步模拟的Promise就OK啦。

吼吼,对于Promise,我们这一路走来,发现原来也不过如此呢。

五、拓展阅读

[1]、再谈Event Loop

[2]、MDN

[3]、大白话讲解Promise(一)

[4]、当耐特

[5]、Promise & Deferred objects in JavaScript Pt.1