Promise源碼詳解

學習知識要善于思考，思考，再思考。 —— 愛因斯坦

1.回調地獄

曾幾何時，我們的代碼是這樣的，為了拿到回調的結果，不得不callback hell，這種環(huán)環(huán)相扣的代碼可以說是相當惡心了

let fs = require('fs')
fs.readFile('./a.txt','utf8',function(err,data){
  fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){
    fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){
      console.log(data)
    })
  })
})

終于，我們的蓋世英雄出現(xiàn)了，他身披金甲圣衣、駕著七彩祥云。好吧打岔兒了，沒錯他就是我們的Promise，那讓我們來看看用了Promise之后，上面的代碼會變成什么樣吧

let fs = require('fs')
function read(url){
  return new Promise((resolve,reject)=>{
    fs.readFile(url,'utf8',function(error,data){
      error && reject(error)
      resolve(data)
    })
  })
}

read('./a.txt').then(data=>{
  return read(data) 
}).then(data=>{
  return read(data)  
}).then(data=>{
  console.log(data)
})

如上所示

真的是很方便，有木有？意中人可以說是Swag到變形了。那么言歸正傳，我們怎么才能自己寫一個這么Swag的解決異步神器呢？

image

2.重點開始，小眼睛都看過來

2.1 Promise/A+

首先我們要知道自己手寫一個Promise，應該怎么去寫，誰來告訴我們怎么寫，需要遵循什么樣的規(guī)則。當然這些你都不用擔心，其實業(yè)界都是通過一個規(guī)則指標來生產Promise的。讓我們來看看是什么東西。傳送門?Promise/A+

2.2 constructor

我們先聲明一個類，叫做Promise，里面是構造函數(shù)。如果es6還有問題的可以去阮大大的博客上學習一下（傳送門?es6）

class Promise{
  constructor(executor){
    //控制狀態(tài)，使用了一次之后，接下來的都不被使用
    this.status = 'pendding'
    this.value = undefined
    this.reason = undefined
    
    //定義resolve函數(shù)
    let resolve = (data)=>{
      //這里pendding，主要是為了防止executor中調用了兩次resovle或reject方法，而我們只調用一次
      if(this.status==='pendding'){
        this.status = 'resolve'
        this.value = data
      } 
    }

    //定義reject函數(shù)
    let reject = (data)=>{
      if(this.status==='pendding'){
        this.status = 'reject'        
        this.reason = data
      } 
    }

    //executor方法可能會拋出異常，需要捕獲
    try{
      //將resolve和reject函數(shù)給使用者      
      executor(resolve,reject)      
    }catch(e){
      //如果在函數(shù)中拋出異常則將它注入reject中
      reject(e)
    }
  }
}

那么接下來我會分析上面代碼的作用，原理

executor：這是實例Promise對象時在構造器中傳入的參數(shù)，一般是一個function(resolve,reject){}
status：``Promise的狀態(tài)，一開始是默認的pendding狀態(tài)，每當調用道resolve和reject方法時，就會改變其值，在后面的then方法中會用到
value：resolve回調成功后，調用resolve方法里面的參數(shù)值
reason：reject回調成功后，調用reject方法里面的參數(shù)值
resolve：聲明resolve方法在構造器內，通過傳入的executor方法傳入其中，用以給使用者回調
reject：聲明reject方法在構造器內，通過傳入的executor方法傳入其中，用以給使用者回調

2.3 then

then方法是Promise中最為重要的方法，他的用法大家都應該已經(jīng)知道，就是將Promise中的resolve或者reject的結果拿到，那么我們就能知道這里的then方法需要兩個參數(shù)，成功回調和失敗回調，上代碼！

then(onFufilled,onRejected){  
  if(this.status === 'resolve'){
    onFufilled(this.value)
  }
  if(this.status === 'reject'){
    onRejected(this.reason)
  }
}

這里主要做了將構造器中resolve和reject的結果傳入onFufilled和onRejected中，注意這兩個是使用者傳入的參數(shù)，是個方法。所以你以為這么簡單就完了？要想更Swag的應對各種場景，我們必須得再完善。繼續(xù)往下走！

3.異步的Promise

之前我們只是處理了同步情況下的Promise，簡而言之所有操作都沒有異步的成分在內。那么如果是異步該怎么辦？

3.1 callback！！??！

最早處理異步的方法就是callback，就相當于我讓你幫我掃地，我會在給你發(fā)起任務時給你一個手機，之后我做自己的事情去，不用等你，等你掃完地就會打手機給我，誒，我就知道了地掃完了。這個手機就是callback，回調函數(shù)。

首先我們需要改一下構造器里的代碼，分別添加兩個回調函數(shù)的數(shù)組，分別對應成功回調和失敗回調。他們的作用是當成功執(zhí)行resolve或reject時，執(zhí)行callback

//存放成功回調的函數(shù)
this.onResolvedCallbacks = []
//存放失敗回調的函數(shù)
this.onRejectedCallbacks = []

let resolve = (data)=>{
  if(this.status==='pendding'){
    this.status = 'resolve'
    this.value = data
    //監(jiān)聽回調函數(shù)
    this.onResolvedCallbacks.forEach(fn=>fn())
  } 
}
let reject = (data)=>{
  if(this.status==='pendding'){
    this.status = 'reject'        
    this.reason = data
    this.onRejectedCallbacks.forEach(fn=>fn())
  } 
}

然后是then需要多加一個狀態(tài)判斷，當Promise中是異步操作時，需要在我們之前定義的回調函數(shù)數(shù)組中添加一個回調函數(shù)

if(this.status === 'pendding'){
  this.onResolvedCallbacks.push(()=>{
    // to do....
    let x = onFufilled(this.value)
    resolvePromise(promise2,x,resolve,reject)
  })
  this.onRejectedCallbacks.push(()=>{
    let x = onRejected(this.reason)
    resolvePromise(promise2,x,resolve,reject)
  })
}

ok！大功告成，異步已經(jīng)解決了

3.2 resolvePromise

這也是Promise中的重頭戲，我來介紹一下，我們在用Promise的時候可能會發(fā)現(xiàn)，當then函數(shù)中return了一個值，我們可以繼續(xù)then下去，不過是什么值，都能在下一個then中獲取，還有，當我們不在then中放入?yún)?shù)，例：promise.then().then()，那么其后面的then依舊可以得到之前then返回的值，可能你現(xiàn)在想很迷惑。讓我來解開你心中的憂愁，follow me

then(onFufilled,onRejected){ 
    //解決onFufilled,onRejected沒有傳值的問題
    onFufilled = typeof onFufilled === 'function'?onFufilled:y=>y
    //因為錯誤的值要讓后面訪問到，所以這里也要跑出個錯誤，不然會在之后then的resolve中捕獲
    onRejected = typeof onRejected === 'function'?onRejected:err=>{ throw err ;}
    //聲明一個promise對象
    let promise2
    if(this.status === 'resolve'){
      //因為在.then之后又是一個promise對象，所以這里肯定要返回一個promise對象
      promise2 = new Promise((resolve,reject)=>{
        setTimeout(()=>{
          //因為穿透值的緣故，在默認的跑出一個error后，不能再用下一個的reject來接受，只能通過try，catch        
          try{
            //因為有的時候需要判斷then中的方法是否返回一個promise對象，所以需要判斷
            //如果返回值為promise對象，則需要取出結果當作promise2的resolve結果
            //如果不是，直接作為promise2的resolve結果
            let x = onFufilled(this.value)
            //抽離出一個公共方法來判斷他們是否為promise對象
            resolvePromise(promise2,x,resolve,reject)
          }catch(e){
            reject(e)
          }
        },0)
      })
    }
    if(this.status === 'reject'){
      promise2 = new Promise((resolve,reject)=>{
        setTimeout(()=>{
          try{
            let x = onRejected(this.reason)
            resolvePromise(promise2,x,resolve,reject)
          }catch(e){
            reject(e)
          }
        },0)
      })
    }
    if(this.status === 'pendding'){
      promise2 = new Promise((resolve,reject)=>{
        this.onResolvedCallbacks.push(()=>{
          // to do....
          setTimeout(()=>{
            try{
              let x = onFufilled(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)
            }
          })
        })
      })
    }
    return promise2
  }

一下子多了很多方法，不用怕，我會一一解釋

返回Promise？：首先我們要注意的一點是，then有返回值，then了之后還能在then，那就說明之前的then返回的必然是個Promise。
為什么外面要包一層setTimeout？：因為Promise本身是一個異步方法，屬于微任務一列，必須得在執(zhí)行棧執(zhí)行完了在去取他的值，所以所有的返回值都得包一層異步setTimeout
為什么開頭有兩個判斷？：這就是之前想要解決的如果then函數(shù)中的參數(shù)不是函數(shù)，那么我們需要做處理。如果onFufilled不是函數(shù)，就需要自定義個函數(shù)用來返回之前resolve的值，如果onRejected不是函數(shù)，自定義個函數(shù)拋出異常。這里會有個小坑，如果這里不拋出異常，會在下一個then的onFufilled中拿到值。又因為這里拋出了異常所以所有的onFufilled或者onRejected都需要try/catch，這也是Promise/A+的規(guī)范。當然本人覺得成功的回調不需要拋出異常也可以，大家可以仔細想想。
resolvePromise是什么？：這其實是官方Promise/A+的需求。因為你的then可以返回任何職，當然包括Promise對象，而如果是Promise對象，我們就需要將他拆解，直到它不是一個Promise對象，取其中的值。

那就讓我們來看看這個resolvePromise到底長啥樣

function resolvePromise(promise2,x,resolve,reject){
  //判斷x和promise2之間的關系
  //因為promise2是上一個promise.then后的返回結果，所以如果相同，會導致下面的.then會是同一個promise2，一直都是，沒有盡頭
  if(x === promise2){//相當于promise.then之后return了自己，因為then會等待return后的promise，導致自己等待自己，一直處于等待
    return reject(new TypeError('循環(huán)引用'))
  }
  //如果x不是null，是對象或者方法
  if(x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')){
    //為了判斷resolve過的就不用再reject了，（比如有reject和resolve的時候）
    let called
    try{//防止then出現(xiàn)異常，Object.defineProperty
      let then = x.then//取x的then方法可能會取到{then:{}},并沒有執(zhí)行
      if(typeof then === 'function'){
        //我們就認為他是promise,call他,因為then方法中的this來自自己的promise對象
        then.call(x,y=>{//第一個參數(shù)是將x這個promise方法作為this指向，后兩個參數(shù)分別為成功失敗回調
          if(called) return;
          called = true
          //因為可能promise中還有promise，所以需要遞歸
          resolvePromise(promise2,y,resolve,reject)
        },err=>{
          if(called) return;
          called = true
          //一次錯誤就直接返回
          reject(err)
        })
      }else{
        //如果是個普通對象就直接返回resolve作為結果
        resolve(x)
      }
    }catch(e){
      if(called) return;
      called = true
      reject(e)
    }
  }else{
    //這里返回的是非函數(shù)，非對象的值,就直接放在promise2的resolve中作為結果
    resolve(x)
  }
}

它的作用是用來將onFufilled的返回值進行判斷取值處理，把最后獲得的值放入最外面那層的Promise的resolve函數(shù)中

參數(shù)promise2（then函數(shù)返回的Promise對象），x（onFufilled函數(shù)的返回值），resolve、reject（最外層的Promise上的resolve和reject）
為什么要在一開始判斷promise2和x？：首先在Promise/A+中寫了需要判斷這兩者如果相等，需要拋出異常，我就來解釋一下為什么，如果這兩者相等，我們可以看下下面的例子，第一次p2是p1.then出來的結果是個Promise對象，這個Promise對象在被創(chuàng)建的時候調用了resolvePromise(promise2,x,resolve,reject)函數(shù)，又因為x等于其本身，是個Promise，就需要then方法遞歸它，直到他不是Promise對象，但是x（p2）的結果還在等待，他卻想執(zhí)行自己的then方法，就會導致等待。

let p1 = new Promise((resolve,reject)=>{
  resolve()
})

let p2 = p1.then(d=>{
    return p2
})

called是用來干嘛的？：called變量主要是用來判斷如果resolvePromise函數(shù)已經(jīng)resolve或者reject了，那就不需要在執(zhí)行下面的resolce或者reject。
為什么取then這個屬性？：因為我們需要去判斷x是否為Promise，then屬性如果為普通值，就直接resolve掉，如果是個function，就是Promise對象，之后我們就需要將這個x的then方法進行執(zhí)行，用call的原因是因為then方法里面this指向的問題。
為什么要遞歸去調用resolvePromise函數(shù)？：相信細心的人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，我這里使用了遞歸調用法，首先這是Promise/A+中要求的，其次是業(yè)務場景的需求，當我們碰到那種Promise的resolve里的Promise的resolve里又包了一個Promise的話，就需要遞歸取值，直到x不是Promise對象。

4.完善Promise

我們現(xiàn)在已經(jīng)基本完成了Promise的then方法，那么現(xiàn)在我們需要看看他的其他方法。

4.1 catch

相信大家都知道catch這個方法是用來捕獲Promise中的reject的值，也就是相當于then方法中的onRejected回調函數(shù)，那么問題就解決了。我們來看代碼

//catch方法
catch(onRejected){
  return this.then(null,onRejected)
}

該方法是掛在Promise原型上的方法。當我們調用catch傳callback的時候，就相當于是調用了then方法

4.2 resolve/reject

大家一定都看到過Promise.resolve()、Promise.reject()這兩種用法，它們的作用其實就是返回一個Promise對象，我們來實現(xiàn)一下

//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)
  })
}

這兩個方法是直接可以通過class調用的，原理就是返回一個內部是resolve或reject的Promise對象

4.3 all

all方法可以說是Promise中很常用的方法了，它的作用就是將一個數(shù)組的Promise對象放在其中，當全部resolve的時候就會執(zhí)行then方法，當有一個reject的時候就會執(zhí)行catch，并且他們的結果也是按著數(shù)組中的順序來排放的，那么我們來實現(xiàn)一下。

//all方法(獲取所有的promise，都執(zhí)行then，把結果放到數(shù)組，一起返回)
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)
    }
  })
}

其原理就是將參數(shù)中的數(shù)組取出遍歷，每當執(zhí)行成功都會執(zhí)行processData方法，processData方法就是用來記錄每個Promise的值和它對應的下標，當執(zhí)行的次數(shù)等于數(shù)組長度時就會執(zhí)行resolve，把arr的值給then。這里會有一個坑，如果你是通過arr數(shù)組的長度來判斷他是否應該resolve的話就會出錯，為什么呢？因為js數(shù)組的特性，導致如果先出來的是1位置上的值進arr，那么0位置上也會多一個空的值，所以不合理

4.4 race

race方法雖然不常用，但是在Promise方法中也是一個能用得上的方法，它的作用是將一個Promise數(shù)組放入race中，哪個先執(zhí)行完，race就直接執(zhí)行完，并從then中取值。我們來實現(xiàn)一下吧

//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)
    }
  })
}

原理大家應該看懂了，很簡單，就是遍歷數(shù)組執(zhí)行Promise，如果有一個Promise執(zhí)行成功就resolve

Promise語法糖 deferred

語法糖這三個字大家一定很熟悉，作為一個很Swag的前端工程師，對async/await這對兄弟肯定很熟悉，沒錯他們就是generator的語法糖。而我們這里要講的語法糖是Promise的，

//promise語法糖 也用來測試
Promise.deferred = Promise.defer = function(){
  let dfd = {}
  dfd.promise = new Promise((resolve,reject)=>{
    dfd.resolve = resolve
    dfd.reject = reject
  })
  return dfd
}

什么作用呢？看下面代碼你就知道了

let fs = require('fs')
let Promise = require('./promises')
//Promise上的語法糖，為了防止嵌套，方便調用
//壞處 錯誤處理不方便
function read(){
  let defer = Promise.defer()
  fs.readFile('./1.txt','utf8',(err,data)=>{
    if(err)defer.reject(err)
    defer.resolve(data)
  })
  return defer.Promise
}

沒錯，我們可以方便的去調用他語法糖defer中的Promise對象。那么它還有沒有另外的方法呢？答案是有的。我們需要在全局上安裝promises-aplus-tests插件npm i promises-aplus-tests -g，再輸入promises-aplus-tests [js文件名] 即可驗證你的Promise的規(guī)范。

5.結尾

今天我們就做了一個屬于自己的Promise項目，理解里面的源碼，方法原理，希望大家都有收獲。

git地址：https://github.com/Shinemax1/Promise

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Promise之你看得懂的Promise

Promise之你看得懂的Promise

Promise源碼詳解

1.回調地獄

2.重點開始，小眼睛都看過來

2.1 Promise/A+

2.2 constructor

2.3 then

3.異步的Promise

3.1 callback！！??！

3.2 resolvePromise

4.完善Promise

4.1 catch

4.2 resolve/reject

4.3 all

4.4 race

Promise語法糖 deferred

5.結尾

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Promise之你看得懂的Promise

Promise源碼詳解

1.回調地獄

2.重點開始，小眼睛都看過來

2.1 Promise/A+

2.2 constructor

2.3 then

3.異步的Promise

3.1 callback！！??！

3.2 resolvePromise

4.完善Promise

4.1 catch

4.2 resolve/reject

4.3 all

4.4 race

Promise語法糖 deferred

5.結尾

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2.重點開始，小眼睛都看過來

3.1 callback！！??！