從頭手寫一個Promise
前言
在javascript的世界中，全部代碼都是單線程執行的。因爲這個「缺陷」，致使JavaScript的全部網絡操做，瀏覽器事件，都必須是異步執行。 最開始咱們能夠用回調函數來解決這個問題，javascript
function callBack(){
console.log('回調')
}
setTimeout(callBack, 1000)
// 回調
複製代碼
可是隨着業務的不斷深刻，不免會像陷入回調地獄這樣的問題。直到後來咱們有了Promise來解決這個問題。html
手寫一個promise
promise的基本用法以下: 在實例化一個Promise時，傳入一個函數做爲參數，該函數接受兩個參數，分別爲resolve,reject.如解決則會打印數據，如被拒絕則會打印拒絕緣由java
let p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
})
p1.then(function (data) {
console.log(data)
}, function (err) {
console.log(err)
})
複製代碼
相關概念
- 術語
- 解決（fulfill）：指一個 promise 成功時進行的一系列操做，如狀態的改變、回調的執行。雖然規範中用 fulfill 來表示解決，但在後世的 promise 實現多以 resolve 來指代之。
- 拒絕（reject）：指一個 promise 失敗時進行的一系列操做。
- 終值（eventual value）：所謂終值，指的是 promise 被解決時傳遞給解決回調的值，因爲 promise 有一次性的特徵，所以當這個值被傳遞時，標誌着 promise 等待態的結束，故稱之終值，有時也直接簡稱爲值（value）。
- 拒因（reason）：也就是拒絕緣由，指在 promise 被拒絕時傳遞給拒絕回調的值
- 執行流程
3.狀態機制切換 如圖所示，狀態只能由pengding-->fulfilled，或者由pending-->rejected這樣轉變。 只要這兩種狀況發生，狀態就凝固了，不會再變了，會一直保持這個結果。就算改變已經發生了，你再對Promise對象添加回調函數，也會當即獲得這個結果。這與事件（Event）徹底不一樣，事件的特色是，若是你錯過了它，再去監聽，是得不到結果的 數組
基本結構
function Promise(executor) {
this.state = 'pending'; //狀態
this.value = undefined; //成功結果
this.reason = undefined; //失敗緣由
function resolve(value) { }
function reject(reason) { }
executor(resolve, reject) //當即執行
}
複製代碼
接收一個executor函數，executor函數傳入就執行（當咱們示例化一個promise時，executor當即執行），執行完同步或異步操做後，調用它的兩個參數resolve和reject。其中state保存了promise的狀態，包含三個狀態：等待態(pending)成功態(resolved)和失敗態(rejected)。promise執行成功後的結果由value保存，失敗後的緣由由reason保存。promise
完善resolve與reject
- new Promise((resolve, reject)=>{resolve(value)}) resolve爲成功，接收參數value，狀態改變爲fulfilled，不可再次改變。
- new Promise((resolve, reject)=>{reject(reason)}) reject爲失敗，接收參數reason，狀態改變爲rejected，不可再次改變。
- 如果executor函數報錯 直接執行reject() 咱們能夠這樣實現：
function Promise(executor) {
this.state = 'pending'; //狀態
this.value = undefined; //成功結果
this.reason = undefined; //失敗緣由
resolve = (value) => {
// state改變,resolve調用就會失敗
if (this.state === 'pending') {
// resolve調用後，state轉化爲成功態
this.state = 'fulfilled';
// 儲存成功的值
this.value = value;
}
}
reject = (reason) => {
// state改變,reject調用就會失敗
if (this.state === 'pending') {
// reject調用後，state轉化爲失敗態
this.state = 'rejected';
// 儲存失敗的緣由
this.reason = reason;
}
}
//若是executor執行報錯，直接執行reject
try {
executor(resolve, reject)
} catch (err) {
reject(err) // executor出錯就直接調用
}
}
複製代碼
實現then方法
每個Promise實例都有一個then方法，接收兩個爲函數的參數，它用來處理異步返回的結果，它是定義在原型上的方法。瀏覽器
Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
};
複製代碼
當promise的狀態發生了變化，不論成功或失敗都會調用then方法，所以then方法裏面也會根據不一樣的狀態來判斷調用哪個回調函數。 兩個參數的注意事項：網絡
- onFulfilled 和 onRejected 都是可選參數，也就是說能夠傳也能夠不傳。傳入的回調函數如不是一個函數類型，能夠直接忽略。
- 兩個參數在 promise 執行結束前其不可被調用，其調用次數不可超過一次。
Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
if (this.state === 'fulfilled') {
//判斷參數類型，是函數執行之，若是 onFulfilled 不是函數，其必須被忽略
if (typeof onFulfilled === 'function') {
onFulfilled(this.value); // 傳入成功的值
}
}
// 若是 onRejected 不是函數，其必須被忽略
if (this.state === 'rejected') {
if (typeof onRejected === 'function') {
onRejected(this.reason); // 傳入失敗的緣由
}
}
};
複製代碼
支持異步實現
上述把promise的基本功能都實現了，可是仍是會存在一個問題，就是promise不支持異步代碼，當resolve或reject在setTimeout中實現時，調用then方法時，此時狀態仍然是pengding，then方法即沒有調用onFulfilled也沒有調用onRejected，也就運行沒有任何結果。異步
咱們能夠參照發佈訂閱模式，在執行then方法時狀態仍是狀態仍是pengding時，把回調函數存儲在一個數組中，當狀態發生改變時依次從數組中取出執行就行了，首先在類上新增兩個Array類型的數組，用於存放回調函數。函數
function Promise(executor) {
this.state = 'pending'; //狀態
this.value = undefined; //成功結果
this.reason = undefined; //失敗緣由
this.onFulfilledFunc = [];//保存成功回調
this.onRejectedFunc = [];//保存失敗回調
function resolve(value) {
// ....
}
function reject(reason) {
// ....
}
executor(resolve, reject) //當即執行
}
複製代碼
並修改then方法post
Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
if (this.state === 'pending') {
if (typeof onFulfilled === 'function') {
this.onFulfilledFunc.push(onFulfilled);//保存回調
}
if (typeof onRejected === 'function') {
this.onRejectedFunc.push(onRejected);//保存回調
}
}
if (this.state === 'fulfilled') {
//判斷參數類型，是函數執行之，若是 onFulfilled 不是函數，其必須被忽略
if (typeof onFulfilled === 'function') {
onFulfilled(this.value); // 傳入成功的值
}
}
// 若是 onRejected 不是函數，其必須被忽略
if (this.state === 'rejected') {
if (typeof onRejected === 'function') {
onRejected(this.reason); // 傳入失敗的緣由
}
}
};
複製代碼
修改resolve和reject方法：
function Promise(executor) {
// 其餘代碼
function resolve(value) {
// state改變,resolve調用就會失敗
if (this.state === 'pending') {
// resolve調用後，state轉化爲成功態
this.state = 'fulfilled';
// 儲存成功的值
this.value = value;
this.onFulfilledFunc.forEach(fn => fn(value))
}
}
function reject(reason) {
// state改變,reject調用就會失敗
if (this.state === 'pending') {
// reject調用後，state轉化爲失敗態
this.state = 'rejected';
// 儲存失敗的緣由
this.reason = reason;
this.onRejectedFunc.forEach(fn => fn(reason))
}
}
// 其餘代碼
}
複製代碼
到這裏Promise已經支持了異步操做了。
鏈式調用實現
光是實現了異步操做可不行，咱們經常用到new Promise().then().then()這樣的鏈式調用來解決回調地獄。 規範如何定義then方法：
- 每一個then方法都返回一個新的Promise對象（原理的核心）
- 若是then方法中顯示地返回了一個Promise對象就以此對象爲準，返回它的結果
- 若是then方法中返回的是一個普通值（如Number、String等）就使用此值包裝成一個新的Promise對象返回。
- 若是then方法中沒有return語句，就視爲返回一個用Undefined包裝的Promise對象
- 若then方法中出現異常，則調用失敗態方法（reject）跳轉到下一個then的onRejected
- 若是then方法沒有傳入任何回調，則繼續向下傳遞（值的傳遞特性） 總的來講就是不論什麼時候then方法都要返回一個Promise，這樣才能調用下一個then方法。咱們能夠實例化一個promise2返回，將這個promise2返回的值傳遞到下一個then中。
Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
let promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
// 其餘代碼
}
return promise2;
};
複製代碼
接下來就處理根據上一個then方法的返回值來生成新Promise對象.
/** * 解析then返回值與新Promise對象 * @param {Object} promise2 新的Promise對象 * @param {*} x 上一個then的返回值 * @param {Function} resolve promise2的resolve * @param {Function} reject promise2的reject */
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
//...
}
複製代碼
當then的返回值與新生成的Promise對象爲同一個（引用地址相同），狀態永遠爲等待態（pending），再也沒法成爲resolved或是rejected，程序會死掉,則會拋出TypeError錯誤
let promise2 = p.then(data => {
return promise2;
});
// TypeError: Chaining cycle detected for promise #<Promise>
複製代碼
所以須要判斷x。
- x不能和新生成的promise對象爲同一個
- x 不能是null，能夠是對象或者函數(包括promise), 不然是普通值,那麼直接resolve(x)
- 當x是對象或者函數（默認promise）則聲明then，let then = x.then
- 若是取then報錯，則走reject()
- 若是then是個函數，則用call執行then，第一個參數是this，後面是成功的回調和失敗的回調，成功和失敗只能調用一個 因此設定一個called來防止屢次調用
- 若是成功的回調仍是pormise，就遞歸繼續解析
小提示： 爲何取對象上的屬性有報錯的可能？Promise有不少實現（bluebird，Q等），Promises/A+只是一個規範，你們都按此規範來實現Promise纔有可能通用，所以全部出錯的可能都要考慮到，假設另外一我的實現的Promise對象使用Object.defineProperty()惡意的在取值時拋錯，咱們能夠防止代碼出現Bug resolvePromise實現
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
if (promise2 === x) { // 1.x不能等於promise2
reject(new TypeError('Promise發生了循環引用'));
}
let called;
if (x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
// 2. 多是個對象或是函數
try {
let then = x.then;// 3.取出then方法引用
if (typeof then === 'function') { // 此時認爲then是一個Promise對象
//then是function，那麼執行Promise
then.call(x, (y) => { // 5.使用x做爲this來調用then方法，即then裏面的this指向x
if (called) return;
called = true;
// 6.遞歸調用，傳入y如果Promise對象，繼續循環
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, (r) => {
if (called) return;
called = true;
reject(r);
});
} else {
resolve(x);
}
} catch (e) {
// 也屬於失敗
if (called) return;
called = true;
reject(e); // 4.取then報錯，直接reject
}
} else {
//不然是個普通值
resolve(x);
}
}
複製代碼
此時鏈式調用支持已經實現，在相應的地方調用resolvePromise方法便可。
最後完善
規範還對onFulfilled和onRejected有規定
- onFulfilled返回一個普通的值，成功時直接等於 value => value
- onRejected返回一個普通的值，失敗時若是直接等於 value => value，則會跑到下一個then中的onFulfilled中，因此直接扔出一個錯誤reason => throw err
- onFulfilled或onRejected不能同步被調用，必須異步調用。咱們就用setTimeout解決異步問題
- 若是onFulfilled或onRejected報錯，則直接返回reject()
完善then方法
Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
let promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
// onFulfilled若是不是函數，就忽略onFulfilled，直接返回value
onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value;
// onRejected若是不是函數，就忽略onRejected，直接扔出錯誤
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : err => { throw err };
if (this.state === 'pending') {
this.onFulfilledFunc.push(() => {
// 異步
setTimeout(() => {
try {
let x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
})
this.onRejectedFunc.push(() => {
// 異步
setTimeout(() => {
try {
let x = onRejected(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
})
}
if (this.state === 'fulfilled') {
// 異步
setTimeout(() => {
try {
let x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
}
if (this.state === 'rejected') {
// 異步
setTimeout(() => {
// 若是報錯
try {
let x = onRejected(this.reason);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
}
})
return promise2;
};
複製代碼
到這裏手寫一個Promise已經所有實現了 完整代碼
function Promise(executor) {
this.state = 'pending'; //狀態
this.value = undefined; //成功結果
this.reason = undefined; //失敗緣由
this.onFulfilledFunc = [];//保存成功回調
this.onRejectedFunc = [];//保存失敗回調
resolve = (value) => {
// state改變,resolve調用就會失敗
if (this.state === 'pending') {
// resolve調用後，state轉化爲成功態
this.state = 'fulfilled';
// 儲存成功的值
this.value = value;
this.onFulfilledFunc.forEach(fn => fn(value))
}
}
reject = (reason) => {
// state改變,reject調用就會失敗
if (this.state === 'pending') {
// reject調用後，state轉化爲失敗態
this.state = 'rejected';
// 儲存失敗的緣由
this.reason = reason;
this.onRejectedFunc.forEach(fn => fn(reason))
}
}
//若是executor執行報錯，直接執行reject
try {
executor(resolve, reject)
} catch (err) {
reject(err) // executor出錯就直接調用
}
}
Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
let promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
// onFulfilled若是不是函數，就忽略onFulfilled，直接返回value
onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value;
// onRejected若是不是函數，就忽略onRejected，直接扔出錯誤
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : err => { throw err };
if (this.state === 'pending') {
this.onFulfilledFunc.push(() => {
// 異步
setTimeout(() => {
try {
let x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
})
this.onRejectedFunc.push(() => {
// 異步
setTimeout(() => {
try {
let x = onRejected(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
})
}
if (this.state === 'fulfilled') {
// 異步
setTimeout(() => {
try {
let x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
}
if (this.state === 'rejected') {
// 異步
setTimeout(() => {
// 若是報錯
try {
let x = onRejected(this.reason);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
}
})
return promise2;
};
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
if (promise2 === x) {
reject(new TypeError('Promise發生了循環引用'));
}
let called;
if (x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
//多是個對象或是函數
try {
let then = x.then;//取出then方法引用
if (typeof then === 'function') { // 認爲then是一個Promise對象
//then是function，那麼執行Promise
then.call(x, (y) => {
// 成功和失敗只能調用一個
if (called) return;
called = true;
//遞歸調用，傳入y如果Promise對象，繼續循環
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, (r) => {
// 成功和失敗只能調用一個
if (called) return;
called = true;
reject(r);
});
} else {
resolve(x);
}
} catch (e) {
// 也屬於失敗
if (called) return;
called = true;
reject(e);
}
} else {
//不然是個普通值
resolve(x);
}
}
複製代碼
可是隻用構造函數實現固然是不夠的，咱們再用class來實現一個Promise，基本原理同上 class實現
class Promise {
constructor(executor) {
this.state = 'pending';
this.value = undefined;
this.reason = undefined;
this.onResolvedCallbacks = [];
this.onRejectedCallbacks = [];
let resolve = value => {
if (this.state === 'pending') {
this.state = 'fulfilled';
this.value = value;
this.onResolvedCallbacks.forEach(fn => fn());
}
};
let reject = reason => {
if (this.state === 'pending') {
this.state = 'rejected';
this.reason = reason;
this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => fn());
}
};
try {
executor(resolve, reject);
} catch (err) {
reject(err);
}
}
then(onFulfilled, onRejected) {
onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value;
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : err => { throw err };
let promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
if (this.state === 'fulfilled') {
setTimeout(() => {
try {
let x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
};
if (this.state === 'rejected') {
setTimeout(() => {
try {
let x = onRejected(this.reason);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
};
if (this.state === 'pending') {
this.onResolvedCallbacks.push(() => {
setTimeout(() => {
try {
let x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
});
this.onRejectedCallbacks.push(() => {
setTimeout(() => {
try {
let x = onRejected(this.reason);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0)
});
};
});
return promise2;
}
catch(fn) {
return this.then(null, fn);
}
}
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
if (x === promise2) {
return reject(new TypeError('Chaining cycle detected for promise'));
}
let called;
if (x != null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
try {
let then = x.then;
if (typeof then === 'function') {
then.call(x, y => {
if (called) return;
called = true;
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, err => {
if (called) return;
called = true;
reject(err);
})
} else {
resolve(x);
}
} catch (e) {
if (called) return;
called = true;
reject(e);
}
} else {
resolve(x);
}
}
//resolve方法
Promise.resolve = function (val) {
return new Promise((resolve, reject) => {
resolve(val)
});
}
//reject方法
Promise.reject = function (val) {
return new Promise((resolve, reject) => {
reject(val)
});
}
//race方法
Promise.race = function (promises) {
return new Promise((resolve, reject) => {
for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
promises[i].then(resolve, reject)
};
})
}
//all方法(獲取全部的promise，都執行then，把結果放到數組，一塊兒返回)
Promise.all = function (promises) {
let arr = [];
let i = 0;
function processData(index, data) {
arr[index] = data;
i++;
if (i == promises.length) {
resolve(arr);
};
};
return new Promise((resolve, reject) => {
for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
promises[i].then(data => {
processData(i, data);
}, reject);
};
});
}
複製代碼
最終測試
開源社區提供了一個包用於測試咱們的代碼：promises-aplus-tests，安裝這個包而後運行命令行 promises-aplus-tests [js文件名] 便可驗證。別忘了再代碼後面加上這一段代碼
// 目前是經過他測試 他會測試一個對象
// 語法糖
Promise.defer = Promise.deferred = function () {
let dfd = {}
dfd.promise = new Promise((resolve,reject)=>{
dfd.resolve = resolve;
dfd.reject = reject;
});
return dfd;
}
module.exports = Promise;
複製代碼
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