promise介绍--实现篇

今天，我带着大家一步一步跟着规范实现一个自己的Promise，大家可以对照我的第二篇文章Promise介绍--规范篇或官方规范来一一学习。

Promise内部有三个固定的状态，我们在文件中提前定义。

const PENDING = "pending"
const FULFILLED = "fulfilled"
const REJECTED = "rejected"

首先，是构造器constructor。

   constructor(resolver){
        this._status = PENDING; // 保存内部的状态
        this._result = undefined; // 保存promise对象fulfill或reject的最终结果 
        this._childArr = []; // 调用then方法创建的子promise对象
        this._fulfillArr = []; // 调用then方法添加的onFulfilled方法
        this._rejectArr = []; // 调用then方法添加的onRejected方法

        if (resolver == noop) { return}; // then方法内部创建promise时间使用

        // 如果resolver不是函数，则抛出TypeError错误
        if (!isFunction(resolver)) {
            throw new TypeError('参数必须为function');
        };
        // 如果直接调用Promise而非通过new关键词创建，同样抛出TypeError错误
        if (this instanceof Promise) {
            initPromise(this, resolver)
        } else {
            throw new TypeError('Promise不可以直接作为函数调用')
        }
    }

当参数传递正确时，才真正初始化Promise对象，我提到了一个单独的函数initPromise中，如下：

function initPromise(promise, resolver){
    // 当调用传入的resolver函数抛出异常，则reject当前promise
    try {
        resolver(function(value){
            // 封装的内部函数，处理resolve(value)，也就是Promise Resolution Procedure
            resolve(promise, value);
        }, function(reason){
            // 封装的内部函数，处理reject(reason)
            reject(promise, reason);
        });
    } catch (e) {
        reject(promise, e);
    }
}

当我们执行new Promise((resolve){resolve(5)})时，会走resolve(promise, value)。接下来我们实现一下Promise Resolution Procedure。

function resolve(promise, value){
    // 2.3.1 如果promise和value指向同一对象
    if (promise === value) {
        reject(promise, new TypeError('不可以resolve Promise实例本身'))
    // 2.3.2 如果value是一个promise
    } else if (value instanceof Promise) {
        // 2.3.2.2 如果value处于fulfilled状态，则使用相同的value值fulfill promise。
        if (value._status == FULFILLED) {
            fulfill(promise, value._result);
        // 2.3.2.3 如果value处于rejected状态，则使用相同的reason值reject promise。
        } else if (value._status == REJECTED) {
            reject(promise, value._result);
        // 2.3.2.1 如果value处于pending状态，则promise同样pending并直到value状态改变。
        // 重新把resolve(promise, value)添加到队列，asyncCall封装了一下异步调用
        } else {
            asyncCall(resolve, [promise, value]);
        }
    // 2.3.3 如果x是一个object或function
    } else if (isObjectOrFunction(value)){
        // 2.3.3.2 如果获取value.then的值时抛出异常，则通过该异常reject promise
        try{
            let then = value.then; // 2.3.3.1 使then等于value.then
            // 2.3.3.3 如果then是一个函数
            if (isFunction(then)) {
                try{
                    handleThenable(promise, value, then);
                } catch (e) {
                    reject(promise, e);
                }
            // 2.3.3.4 如果then不是一个函数
            } else {
                fulfill(promise, value);
            }
        } catch (e) {
            reject(promise, e);
        }
    // 2.3.4 value不是对象或函数
    } else {
        fulfill(promise, value);
    }
}

因为value.then是函数时，处理情况同样很多且比较杂乱，我单独把这部分处理提取到handleThenable函数中。实现如下：

function handleThenable(promise, value, then){
    let settled = false; // 是否fulfilled或rejected
    try {
        // 2.3.3.3 如果then是一个函数，则把value作为函数中this指向来调用它
        then.call(value, (otherValue)=>{
            // 2.3.3.3.3 
            if (settled) { return};
            // 2.3.3.3.1 如果resolvePromise通过传入y来调用，则执行resolve(promise, y)
            resolve(promise, otherValue);
            settled = true;
        }, (reason)=>{
            // 2.3.3.3.3 
            if (settled) { return};
            // 2.3.3.3.2 如果rejectPromise 通过传入原因r来调用，则传入r来reject promise
            reject(promise, reason);
            settled = true;
        })
    // 2.3.3.3.4 如果调用then抛出异常e
    } catch (e) {
        // 2.3.3.3.4.1 如果resolvePromise或rejectPromise已经调用，则忽略
        if (settled) { return};
        settled = true;
        // 2.3.3.3.4.2 否则，则传入e来reject promise
        reject(promise, e)
    }
}

以上，基本就是完整的我对Promise Resolution Procedure的实现。
还有一个非常重要的方法就是then方法，接下来我们看一下它是如何实现的。then内部总体上分为两种情况，一种是当前promise对象状态已经变为fulfilled或rejected，此时则直接把响应的回调函数添加到异步队列中，另一种情况是当前promise对象状态还是pending，此时则把响应的回调函数依次添加到数组中。

then(onFulfilled, onRejected){
    let child = new Promise(noop);
    // 如果当前对象状态已经改变，则直接根据状态调用响应的回调
    if (this._status !== PENDING) {
        if (this._status == FULFILLED) {
            // 2.2.4 异步调用
            asyncCall(()=>{
                dealThen(this, child, onFulfilled);
            })
        } else {
            // 2.2.4 异步调用
            asyncCall(()=>{
                dealThen(this, child, onRejected);
            })
        }
    // 如果当前对象处于pending状态，则把onFulfilled, onRejected添加到
    } else {
        this._childArr.push(child);
        this._fulfillArr.push(onFulfilled);
        this._rejectArr.push(onRejected);
    }
    // 返回一个新的promise对象
    return child;
}

具体处理逻辑我放到了一个新的函数dealThen中，注意它是异步调用的。所以用asyncCall方法包装了一下。

// 处理then
function dealThen(promise, child, x){
    // onFulfilled或onRejected是一个函数
    if (isFunction(x)) {
        // 2.2.7.1 如果onFulfilled或onRejected返回了一个值value，则执行resolve(child, value)
        try {
            resolve(child, x(promise._result));
        // 2.2.7.2 如果onFulfilled或onRejected抛出了异常e，则reject child并传入原因e
        } catch (e) {
            reject(child, e);
        }
    } else {
        try{
            // 2.2.1.1 如果onFulfilled不是一个函数，则忽略
            if (promise._status == FULFILLED) {
                fulfill(child, promise._result);
            // 2.2.1.2 如果onRejected不是一个函数，则忽略
            } else {
                reject(child, promise._result);
            }
        } catch (e) {
            reject(child, e);
        }
    }
}

从上面的代码中我们看到有两个比较重要的方法——fulfill和reject，它们才是真正改变promise状态并调用相应回调的地方。

function fulfill(promise, value){
    // 如果状态已经不是pending，则直接return
    if (promise._status !== PENDING) { return };
    // 设置状态为fulfilled，并设置最终结果
    promise._status = FULFILLED;
    promise._result = value;
    // 异步依次调用添加的onFulfilled方法
    if (promise._fulfillArr.length > 0) {
        // 2.2.6.1 如果promise fulfilled，则所有的onFulfilled回调函数按照它们添加的顺序依次调用。
        promise._fulfillArr.forEach((k,index)=>{
            // 2.2.5 onFulfilled和onRejected必须作为函数来调用，没有this值
            asyncCall(dealThen, [promise, promise._childArr[index], k])
        });
    }
}

function reject(promise, reason){
    // 如果状态已经不是pending，则直接return
    if (promise._status !== PENDING) { return };

    // 设置状态为rejected，并设置最终结果
    promise._status = REJECTED;
    promise._result = reason;

    // 异步依次调用添加的onRejected方法
    if (promise._rejectArr.length > 0) {
        // 2.2.6.2 如果promise rejected，则所有的onRejected回调函数按照它们添加的顺序依次调用。
        promise._rejectArr.forEach((k,index)=>{
            // 2.2.5 onFulfilled和onRejected必须作为函数来调用，没有this值
            asyncCall(dealThen, [promise, promise._childArr[index], k])
        });
    }
}

当然，还有一个实例方法catch，其实它调用的也是then方法。

catch(onRejected){
    return this.then(undefined, onRejected);
}

当然，Promise还有四个实例方法，分别如下：

resolve

Promise.resolve = function(value){
    return new Promise(function(resolve){resolve(value)})
}

reject

Promise.reject = function(reason){
    return new Promise(function(resolve, reject){reject(reason)})
}

all和race的实现没有太好好思考，也没有跑测试，不知道有没有问题，而且个人感觉实现的也比较挫，是用setInterval一直轮询查看每一个promise实例状态有没有改变，所以就不show code了。主要内容还是讲Promises/A+的实现。

完整的代码见我的github。

当然也有几个问题，异步我是用setTimeout实现的，它属于macro-task，而原生的Promise属于micro-task，所以这里还有待改进。

另外，在上面的实现中，我们发现resolve(promise, value)中，在对2.3.2.1 如果value处于pending状态，则promise同样pending并直到value状态改变。我基本采用的也是setTimeout
轮询的方式实现的。之后看了es-promise的实现，因为根据2.3.2.1此时promise的状态和value是同步的，所以可以把resolve和reject promise分别放在value相应状态的回调中，并假设此时与之对应的value的child是undefined。如下所示：

// asyncCall(resolve, [promise, value]);
value._childArr.push(undefined);
value._fulfillArr.push((value)=>{resolve(promise, value)}); // ①
value._rejectArr.push((reason)=>{reject(promise, reason)}); // ②

此时我们还需要对fulfill和reject两个方法稍作改动。

function fulfill(promise, value){
    if (promise._status !== PENDING) { return };

    promise._status = FULFILLED;
    promise._result = value;

    if (promise._fulfillArr.length > 0) {
        promise._fulfillArr.forEach((k,index)=>{
            // 如果对应的child不是undefined，则异步调用回调
            if (promise._childArr[index]) {
                asyncCall(dealThen, [promise, promise._childArr[index], k])
            // 如果对应的child是undefined，则直接执行回调函数①并传入value
            } else {
                k(value);
            }
        });
    }
}

function reject(promise, reason){
    if (promise._status !== PENDING) { return };

    promise._status = REJECTED;
    promise._result = reason;

    if (promise._rejectArr.length > 0) {
        promise._rejectArr.forEach((k,index)=>{
            // 如果对应的child不是undefined，则异步调用回调
            if (promise._childArr[index]) {
                asyncCall(dealThen, [promise, promise._childArr[index], k])
            // 如果对应的child是undefined，则直接执行回调函数②并传入reason
            } else {
                k(reason);
            }
        });
    };
    
}

修改版见Promise1。

错误或不足之处，欢迎指正。