一篇文章用ES6手撸一个Promise

说到Promise，都知道它是比回调函数更优的一种异步编程解决方案，它可以使得异步操作逻辑变得更加清晰，是解决地狱回调的一种尝试。本篇文章将会尝试用简单易懂的语言描述Promise的原理，并且用es6手撸一个简单的Promise。

1. Promise的原理

原理：promise对象有三种状态，pending、fulfilled和rejected。promise对象内部保存一个需要执行一段时间的异步操作，当异步操作执行结束后可以调用resolve或reject方法，来改变promise对象的状态，状态一旦改变就不能再变。new一个promise后可以通过then方法，指定resolved和rejected时的回调函数。下面是我们日常使用Promise的代码逻辑。

let getAsyncData = new Promise((resolve, reject) => {
    // 执行一些异步操作
    if (// 如果成功) {
        // ...执行代码
        resolve();
    } else { // 如果失败
        // ...执行代码
        reject();
    }
})

);
getAsyncData.then(success, fail).then(success, fail)

结合Promise A+规范，我们就可以分析一下我们要实现一个什么东西：

• 实现一个状态机，有三个状态，pending、fulfilled、rejected，状态之间的转化只能是pending->fulfilled、pending->rejected，状态变化不可逆。
• 实现一个then方法，可以用来设置成功和失败的回调
• then方法要能被调用多次，所以then方法需要每次返回一个新的promise对象，这样才能支持链式调用。
• 构造函数内部要有一个value值，用来保存上次执行的结果值，如果报错，则保存的是异常信息。

那我们现在就按照上面提到的原理和规范来实现这个Promise构造函数。

2. 实现

2.1 实现状态机

// promise.js
class Promise {
  constructor (executor) {
    this.status = PENDING;
    this.value = '';
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve (value) {
    if (this.status === PENDING) {
      this.value = value;
      this.status = FULFILLED; 
    }
  }

  reject (value) {
    if (this.status === PENDING) {
      this.value = value;
      this.status = REJECTED;
    }
  }

  then (onfulfilled, onrejected) {
    if (this.status === FULFILLED) {
      onfulfilled(this.value);
    }
    if (this.status === REJECTED) {
      onrejected(this.value);
    }
  }
}

const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';

const test = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(100);
});
test.then((data) => {
  console.log(data);
},(data) => {});

因为Promise是一个构造函数，使用ES6的写法，首先想到的就是有显式constructor声明的class。上面就是我们用class的实现，可以看到这样我们就实现了这个状态机，有status, value两个属性和resolve, reject, then三个函数；同时它有pending, fulfilled和rejected三个状态，其中pending就可以切换为fulfilled或者rejected两种。

看来起还行的样子，尝试着运行一下，报错了。

ReferenceError: resolve is not defined

这是因为在class中使用this要格外小心，类的方法内部如果含有this，它默认指向类的实例，而如果单独使用这个方法（上面代码中的resolve(100)），this就会指向该方法运行时所在的环境，从而因为找不到这个方法而报错。所以，要在构造函数中绑定this。constructor改为

  constructor (executor) {
    this.status = PENDING;
    this.value = '';
    this.resolve = this.resolve.bind(this);
    this.reject = this.reject.bind(this);
    this.then = this.then.bind(this);
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

再运行一下，输出了100，但是现在其实不是一个异步处理方案，代码先运行了resolve(100)然后又运行了then函数，其实对于异步的情况没有处理，不信的话就给resolve加一个setTimeout，好了，代码又没有输出了。

2.2 实现异步设置状态

作为一个异步处理的函数，在使用的时候，我们肯定是会先设置好不同异步返回后的处理逻辑（即then的成功、失败调用函数），然后安心等待异步执行，最后再异步结束后，系统会自动根据我们的逻辑选择调用不同回调函数。换句话说，then函数要对status为pending的状态进行处理。处理的原理是设置两个数组，在pending状态下分别保存成功和失败回调函数，当状态改变后，再根据状态去调用数组中保存的回调函数。

我们将代码改变如下：

class Promise {
  constructor (executor) {
    this.status = PENDING;
    this.value = '';
    this.onfulfilledArr = [];
    this.onrejectedArr = [];
    this.resolve = this.resolve.bind(this);
    this.reject = this.reject.bind(this);
    this.then = this.then.bind(this);
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve (value) {
    if (this.status === PENDING) {
      this.value = value;
      this.onfulfilledArr.forEach(item => {
        item(this.value);
      })
      this.status = FULFILLED; 
    }
  }

  reject (value) {
    if (this.status === PENDING) {
      this.value = value;
      this.onrejectedArr.forEach(item => {
        item(this.value);
      })
      this.status = REJECTED;
    }
  }

  then (onfulfilled, onrejected) {
    if (this.status === FULFILLED) {
      onfulfilled(this.value);
    }
    if (this.status === REJECTED) {
      onrejected(this.value);
    }
    if (this.status === PENDING) {
      this.onfulfilledArr.push(onfulfilled);
      this.onrejectedArr.push(onrejected);
    }
  }
}

const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';

const test = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(100);
  }, 2000)
});
test.then((data) => {
  console.log(data);
},(data) => {});

再运行一下，ok正常输出了。但是Promise的一大特点就是可以链式调用，即test.then(success, fail).then(success, fail)...这就需要then返回一个新的Promise对象，而我们的程序现在明显的是不支持的。那么继续改一下。

2.3 实现链式调用

再观察一下链式调用，如果成功和失败的函数中有返回值，这个值要作为参数传给下个then函数的成功或失败回调。所以我们要在返回的new Promise中调用相应的函数。

class Promise {
  constructor (executor) {
    this.status = PENDING;
    this.value = '';
    this.onfulfilledArr = [];
    this.onrejectedArr = [];
    this.resolve = this.resolve.bind(this);
    this.reject = this.reject.bind(this);
    this.then = this.then.bind(this);
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve (value) {
    if (this.status === PENDING) {
      this.value = value;
      this.onfulfilledArr.forEach(item => {
        item(this.value);
      })
      this.status = FULFILLED; 
    }
  }

  reject (value) {
    if (this.status === PENDING) {
      this.value = value;
      this.onrejectedArr.forEach(item => {
        item(this.value);
      })
      this.status = REJECTED;
    }
  }

  then (onfulfilled, onrejected) {
    if (this.status === FULFILLED) {
      const res = onfulfilled(this.value);
      return new Promise(function(resolve, reject) {
        resolve(res);
      })
    }
    if (this.status === REJECTED) {
      const res = onrejected(this.value);
      return new Promise(function(resolve, reject) {
        reject(res);
      })
    }
    if (this.status === PENDING) {
      const self = this;
      return new Promise(function(resolve, reject) {
        self.onfulfilledArr.push(() => {
          const res = onfulfilled(self.value)
          resolve(res);
        });
        self.onrejectedArr.push(() => {
          const res = onrejected(self.value)
          reject(res);
        });
      })
    }
  }
}

const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';

const test = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(100);
  }, 2000)
});
test.then((data) => {
  console.log(data);
  return data + 5;
},(data) => {})
.then((data) => {
  console.log(data)
},(data) => {});

再运行一下，输出100，105。好了，一个简单的Promise就实现好了。

3. 总结

Promise其实就是对异步操作的一种封装方式，可以使得回调的流程变得清晰一些，但是本质上并不解决回调地狱。因为如果有多个异步操作嵌套，then也要一直写下去。所以后来ES6又有了Generator，允许我们用同步的方式来写异步的代码，以及它的语法糖async/await，当然这就是后话了。