ES6精华:Promise

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Promise是异步编程的解决方案之一,相比传统的回调和事件机制更为合理和强大。

1 场景举例

某天,突发奇想,发了封邮件给木匠师傅,定制一个如此这般的家具。
木匠有求必应,即是说,邮件一旦发出就得到了他的承诺(Promise):在下一定尽力。

邮件中规定好了结果的通知方式:
成功了,直接将家具(res)邮递(resolve)过来。
失败了,直接将失败的信息(err)发邮件(reject)过来。

let P = new Promise((resolve, reject) => {
  if (/*最终的结果*/) {
    resolve('家具'); // 成功,直接邮递家具。
  } else {
    reject('失败的原因'); // 失败,发邮件告知失败原因。
  }
});

邮件发出等价于得到木匠的承诺P,之后,能做的只有等待(then)。

P.then(res => {
  console.log('成功,收到家具。此刻心情:开心。');
}, err => {
  console.log('失败,收到原因。此刻心情:失落。');
});

2 行为特征

2.1 状态

每个Promise有三种状态:进行中(pending)、已成功(resolved)和已失败(rejected)。
创建即进入pending状态,在传入方法中一旦调用了resolve/reject方法,最终状态便变成resolved/rejected
一旦变成结果状态,即更改成resolved/rejected,状态便被冷冻,不能再被更改。

状态容器
Promise实质是个状态容器。
得到结果状态后,任何时候都可以访问到此状态。
这与事件订阅通知不同,如果订阅发生在通知之后,订阅是不起作用的。

状态不可控
一旦创建Promise,便会立刻执行,无法取消。
处于pending状态时,无法得知进程具体的信息,比如完成百分比(虽然可以自行设置回调进行通知)。

失败的状态
成功的状态只能由resolve方法转成。
失败的状态可以由reject方法转成,也可以由抛出错误间接转成。

三者都会正常的打印出失败的信息。

new Promise((resolve, reject) => {
  reject('error');
}).catch(console.log); // error

new Promise((resolve, reject) => {
  a;
}).catch(console.log); // ReferenceError: a is not defined

new Promise((resolve, reject) => {
  throw 'error';
}).catch(console.log); // Error: error

错误的报告机制
如果失败状态没有接收失败的回调函数接收,Promise会抛出错误。
这里的抛出错误,仅仅是在控制台显示之类的提示,不会终止程序的进程。

先打印出 'err' ,再报错。

new Promise((resolve, reject) => {
  reject();
});

new Promise((resolve, reject) => {
  reject('err');
}).then(() => {}, console.log);

一旦Promise设置了失败回调函数,即便是代码执行错误,也会自行消化,不外报。

虽然 a 未被定义,但全程安静,无槽点。

new Promise((resolve, reject) => {
  a;
}).then(() => {}, () => {});

2.2 执行顺序

传入方法
创建Promise的同时也会执行传入方法。
传入方法不会因为调用了resolve/reject便终止执行,所以更优的方式是retrun resolve/reject

打印出 1 2 。

new Promise((resolve, reject) => {
  console.log(1);
  resolve();
  console.log(2);
});

回调方法
立即得到结果的Promise,其回调函数依然会晚于本轮事件执行。
这种后执行不同于setTimeout的将执行函数push到执行栈,而是将执行函数放到本轮的末尾。

得到的结果是:1 2 3 4 5 6 。

console.log(1);

let p = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log(2);
  resolve();
});

setTimeout(() => {
  console.log(5);
});

p.then(function() {
  console.log(4);
});

setTimeout(() => {
  console.log(6);
});

console.log(3);

2.3 结果参数

传入reject的参数,一般是字符串或Error实例,表示抛出的错误。
传入resolve的参数,一般是相应的JSON数据等,表示得到的数据。

传入resolve的参数,还可以是另一个Promise实例。
这时,只有当内层的Promise结束后,外层的Promise才会结束。

过两秒后,打印出 2000 。

new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(createPromise());
}).then(console.log);

function createPromise() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(2000);
    }, 2000);
  });
}

在这种情况下,如果内层失败,并不等于传递Error实例给resolve不同。
前者是内层Promise抛出了错误将被外层捕获,后者仅仅是参数为一个Error实例。

内层失败的信息,被外层捕获。过两秒,打印出 '2' 2000 。

new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(createPromise());
}).then(res => {
  console.log('1', res);
}, err => {
  console.log('2', err);
});

function createPromise() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject(2000);
    }, 2000);
  });
}

3 实例方法

3.1 then()

该方法可传入两个,分别对应成功/失败时的回调函数。
该方法返回的是一个新的Promise对象,这也是可以使用链式(.then.then...)的原因。

let p1 = new Promise(resolve => resolve(2000));
let p2 = p1.then(() => {}, () => {});
console.log(p1 === p2); // false

return
链式中,后者的状态取决于前者(成功/失败)的回调函数中返回(return)的结果。
如果没有返回,相当返回一个成功的状态,值为undefined
如果返回为Promise对象,后者的状态由该对象的最终状态决定。
如果返回为非Promise对象的数据,相当返回一个成功的状态,值为此数据。
如果前者执行时抛出了错误,相当是返回一个失败的状态,值为此错误。

依次打印出:
1 res 2000
2 res undefined
3 res 3000
4 err 4000

new Promise(resolve => resolve(2000))
.then(res => {
  console.log('1 res', res);
})
.then(res => {
  console.log('2 res', res);
  return 3000;
})
.then(res => {
  console.log('3 res', res);
  return new Promise((resolve, reject) => {
    reject(4000);
  });
})
.then(console.log, err => {
  console.log('4 err', err);
});

状态的传递
在链式中,如果前者的状态没有被后者捕获,会一直(像)冒泡到被捕获为止。
状态被捕获后便消失,这之后的的状态由当前then返回的状态决定,之后重复。

依次打印出:
2 res 2000
3 res 3000

new Promise(resolve => resolve(2000))
.then(null, err => {
    console.log('1 err', err);
})
.then(res => {
  console.log('2 res', res);
  return 3000;
})
.then(res => {
  console.log('3 res', res);
});

3.2 catch()

用于指定发生错误时的回调函数,等价于:.then(null, callback)
其表现与then一致,比如返回新的Promise,状态的继承和传递等等。

一般推荐使用catch而不是then的第二个方法接收错误。
因为catch可以捕获then自身的错误,也更接近同步的写法(try/catch)。

new Promise(() => {})
.then(() => {
  ...
})
.catch(() => {
  ...
});

3.3 finally()

用于Promise处理结束后的收尾工作。
传入其的回调函数不会接受任何参数,意味着没有办法知道Promise的结果。
这也正表明,finally里面的操作与状态无关,不依赖Promise的处理结果。

其本质和catch一样,也是then方法的变种。
不过其仅仅是状态的传递者,只会返回原状态,不会接收状态和创建新的状态。

p.finally(() => {
  // codes...
});

--- 等价于

p.then(res => {
  // codes...
  return res; // 将原成功状态返回
}, err => {
  // codes...
  throw err; // 将原失败状态返回
});

示例
在请求数据时,我们会显示加载图案,请求完成后无论结果都要隐藏此图案。

一般,一个完整的 Promise 的结构会如下。

showLoading = true;

new Promise((resolve, reject) => {
  // 请求...
})
.then(res => {
  // 成功处理...
})
.catch(err => {
  // 失败处理...
})
.finally(() => {
  // 重置一些状态...
  showLoading = false;
});

4 静态方法

4.1 resolve()

此方法直接返回一个状态为resolved,值为其参数的Promise

Promise.resolve(res);
--- 等价于
new Promise(resolve => resolve(res));

4.2 reject()

此方法直接返回一个状态为rejected,值为其参数的Promise

Promise.reject(res);
--- 等价于
new Promise((resolve, reject) => reject(res));

4.3 all()

此方法用于将多个Promise实例,包装成一个新的Promise实例。
其参数为一个数组,每一项应为Promise实例(不是则会使用Promise.resolve进行转化)。

Promise的状态取决于传入数组中的每一项的最终状态。
如果有一项状态变成rejected,新实例则为rejected,值为该项的返回值。
如果全部项都变成了resolved,新实例则为resolved,值为包含每一项返回值的数组。

三秒后,打印出:[1, 2, 3]。

let pArr = [1, 2, 3].map(createPromise);

Promise.all(pArr).then(console.log);

function createPromise(num) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => { resolve(num) }, num * 1000);
  });
}

4.4 race()

此方法与all()基本相同,传入的参数也是一个Promise数组。
不同的是,新Promise的最终状态是由数组中第一个状态改变的项(成功或失败)决定的。

一秒后,打印出 1 。

let pArr = [1, 2, 3].map(createPromise);

Promise.race(pArr).then(console.log);

function createPromise(num) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => { resolve(num) }, num * 1000);
  });
}

5 混合实战

在实际项目中,有时需要处理多个相互关联的异步脚本(多为数据请求)。
ES6之后async函数应该是最灵活方便的途径,Promise在其中扮演基石的角色。
不过在这一小节,依旧会以Promise作为主要的解决办法进行分析。

这里是下面需要用到的共同方法。

// 创建异步。
function createPromise(name) {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => resolve({
      [name]: `Data form ${name}`
    }), 1000);
  });
}

// 异步 A, B, C。
function A(param) {
  return createPromise('A');
}
function B(param) {
  return createPromise('B');
}
function C(param) {
  return createPromise('C');
}

// 并发处理多个独立的异步请求。
function dealIndependentRequests(qArr, callback) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    let done = false;
    let resData = [];
    let leftNum = qArr.length;

    qArr.forEach((q, i) => {
      Promise.resolve(q).then(res => {
        !done && dealRequest(res, i, true);
      }).catch(err => {
        !done && dealRequest(err, i, false);
      });
    });

    function dealRequest(res, index, isSuccess) {
      if (callback) {
        done = callback(resData, res, index, isSuccess);
      } else {
        resData[index] = {
          res: res,
          isSuccess: isSuccess
        };
      }

      if ( done || !(--leftNum) ) resolve(resData);
    }
  }); 
}

5.1

5.1.1
有三个请求数据的异步:A, B, C。
最终的数据必须同时结合三者的数据计算得出。

基于要求,直接使用Promise.all进行并发请求,等到所有信息到齐后结束。

大概一秒后,打印出:Get all data: [{...}, {...}, {...}]。

Promise.all([A(), B(), C()])
.then(res => {
  console.log(`Get all data:`, res);
})
.catch(err => {
  console.error(err);
});

5.1.2
有三个请求数据的异步:A, B, C。
最终的数据必须同时结合A, B的数据计算得出,C只是修饰数据。

基于要求,使用Promise.all并发A, B请求,成功后再发C。
如果前者成功,再看C是否成功,之后使用不同方式处理得到最终数据。

大概两秒后,打印出:[{…}, {…}] {C: "Data form C"}。

Promise.all([A(), B()])
.then(res => {
  C().then(c => {
    console.log(res, c);
  })
  .catch(err => {
    console.log(res);
  });
})
.catch(err => {
  console.error(err);
});

5.1.3
有三个请求数据的异步:A, B, C。
最终的数据必须基于结合A的数据计算得出,B, C起独立的修饰作用。

基于要求,与上面的处理基本相同。
不过要在A的回调里同时请求B, C,并使用状态控制变量控制程序的进程。

大概两秒后,打印出:End {A: "Data form A"} [{…}, {…}]。

A()
.then(res => {
  dealIndependentRequests([B(), C()])
  .then(subs => {
    console.log('End', res, subs);
  })
  .catch(err => {
    console.log('End', res);
  });
})
.catch(err => {
  console.error(err);
});

5.2

5.2.1
有三个请求异步:A, B, C。
B的请求需要发送A中的a信息。
C的请求需要发送B中的b信息。

基于要求,必须逐步请求A, B, C,而且前两者任一出错则停止。

大概三秒后,打印出:End {C: "Data form C"}。

A()
.then(res => {
  return B(res.a);
})
.then(res => {
  return C(res.b);  
})
.then(res => {
  console.log('End', res);
})
.catch(err => {
  console.log(err);
});

5.2.2
有三个请求异步:A, B, C。
B的请求需要发送A中的a信息,即便A失败也需要发送。
C的请求需要发送B中的b信息。

基于要求,与前者基本相同,只是即便A失败了也会继续请求。

大概三秒后,打印出:End {C: "Data form C"}。

A()
.then(res => {
  return B(res.a);
})
.catch(err => {
  return B();
})
.then(res => {
  return C(res.b);  
})
.then(res => {
  console.log('End', res);
})
.catch(err => {
  console.log(err);
});

5.3

5.3.1
有三个请求异步:A, B, C。
需要找出所有异步结果中,包含某值的结果的集合。

基于要求,并发请求所有数据,一一验证返回符合的结果集。

大概一秒后,打印出:[{B: "Data form B"}]

dealIndependentRequests([A(), B(), C()], (data, res) => {
  if (res.B) data.push(res);
  return false;
})
.then(console.log)
.catch(console.log);

5.3.2
有三个请求异步:A, B, C。
只需要找到一个包含某值的结果。

基于要求,还是使用并发请求。
有任一请求符合预期时,结束并返回(暂不涉及取消请求操作)。

大概一秒后,打印出:[{B: "Data form B"}]

dealIndependentRequests([A(), B(), C()], (data, res) => {
  if (res.B) return data.push(res);
  return false;
})
.then(console.log)
.catch(console.log);

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Jarray · 2018年06月29日

好多呀

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sutaojie · 2018年07月04日

很好,日后会看。

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噬菌体19 · 2018年07月05日

当初设计的时候,finally为什么不给他传结果和错误,如果有明显更加方便

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