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ES6精華:Promise

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摘要:回調方法立即得到結果的,其回調函數依然會晚于本輪事件執行。實例方法該方法可傳入兩個,分別對應成功失敗時的回調函數。鏈式中,后者的狀態取決于前者成功失敗的回調函數中返回的結果。依次打印出用于指定發生錯誤時的回調函數,等價于。

Promise是異步編程的解決方案之一,相比傳統的回調和事件機制更為合理和強大。

1 場景舉例

某天,突發奇想,發了封郵件給木匠師傅,定制一個如此這般的家具。
木匠有求必應,即是說,郵件一旦發出就得到了他的承諾(Promise):在下一定盡力。

郵件中規定好了結果的通知方式:
成功了,直接將家具(res)郵遞(resolve)過來。
失敗了,直接將失敗的信息(err)發郵件(reject)過來。

let P = new Promise((resolve, reject) => {
  if (/*最終的結果*/) {
    resolve("家具"); // 成功,直接郵遞家具。
  } else {
    reject("失敗的原因"); // 失敗,發郵件告知失敗原因。
  }
});

郵件發出等價于得到木匠的承諾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:開心。");
}, err => {
  console.log("失敗,收到原因。此刻心情:失落。");
});
2 行為特征 2.1 狀態

每個Promise有三種狀態:進行中(pending)、已成功(resolved)和已失敗(rejected)。
創建即進入pending狀態,在傳入方法中一旦調用了resolve/reject方法,最終狀態便變成resolved/rejected
一旦變成結果狀態,即更改成resolved/rejected,狀態便被冷凍,不能再被更改。

狀態容器
Promise實質是個狀態容器。
得到結果狀態后,任何時候都可以訪問到此狀態。
這與事件訂閱通知不同,如果訂閱發生在通知之后,訂閱是不起作用的。

狀態不可控
一旦創建Promise,便會立刻執行,無法取消。
處于pending狀態時,無法得知進程具體的信息,比如完成百分比(雖然可以自行設置回調進行通知)。

失敗的狀態
成功的狀態只能由resolve方法轉成。
失敗的狀態可以由reject方法轉成,也可以由拋出錯誤間接轉成。

三者都會正常的打印出失敗的信息。

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

錯誤的報告機制
如果失敗狀態沒有接收失敗的回調函數接收,Promise會拋出錯誤。
這里的拋出錯誤,僅僅是在控制臺顯示之類的提示,不會終止程序的進程。

先打印出 "err" ,再報錯。

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

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

一旦Promise設置了失敗回調函數,即便是代碼執行錯誤,也會自行消化,不外報。

雖然 a 未被定義,但全程安靜,無槽點。

new Promise((resolve, reject) => {
  a;
}).then(() => {}, () => {});
2.2 執行順序

傳入方法
創建Promise的同時也會執行傳入方法。
傳入方法不會因為調用了resolve/reject便終止執行,所以更優的方式是retrun resolve/reject

打印出 1 2 。

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

回調方法
立即得到結果的Promise,其回調函數依然會晚于本輪事件執行。
這種后執行不同于setTimeout的將執行函數push到執行棧,而是將執行函數放到本輪的末尾。

得到的結果是: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 結果參數

傳入reject的參數,一般是字符串或Error實例,表示拋出的錯誤。
傳入resolve的參數,一般是相應的JSON數據等,表示得到的數據。

傳入resolve的參數,還可以是另一個Promise實例。
這時,只有當內層的Promise結束后,外層的Promise才會結束。

過兩秒后,打印出 2000 。

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

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

在這種情況下,如果內層失敗,并不等于傳遞Error實例給resolve不同。
前者是內層Promise拋出了錯誤將被外層捕獲,后者僅僅是參數為一個Error實例。

內層失敗的信息,被外層捕獲。過兩秒,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 實例方法 3.1 then()

該方法可傳入兩個,分別對應成功/失敗時的回調函數。
該方法返回的是一個新的Promise對象,這也是可以使用鏈式(.then.then...)的原因。

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

return
鏈式中,后者的狀態取決于前者(成功/失敗)的回調函數中返回(return)的結果。
如果沒有返回,相當返回一個成功的狀態,值為undefined
如果返回為Promise對象,后者的狀態由該對象的最終狀態決定。
如果返回為非Promise對象的數據,相當返回一個成功的狀態,值為此數據。
如果前者執行時拋出了錯誤,相當是返回一個失敗的狀態,值為此錯誤。

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);
});

狀態的傳遞
在鏈式中,如果前者的狀態沒有被后者捕獲,會一直(像)冒泡到被捕獲為止。
狀態被捕獲后便消失,這之后的的狀態由當前then返回的狀態決定,之后重復。

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()

用于指定發生錯誤時的回調函數,等價于:.then(null, callback)
其表現與then一致,比如返回新的Promise,狀態的繼承和傳遞等等。

一般推薦使用catch而不是then的第二個方法接收錯誤。
因為catch可以捕獲then自身的錯誤,也更接近同步的寫法(try/catch)。

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

用于Promise處理結束后的收尾工作。
傳入其的回調函數不會接受任何參數,意味著沒有辦法知道Promise的結果。
這也正表明,finally里面的操作與狀態無關,不依賴Promise的處理結果。

其本質和catch一樣,也是then方法的變種。
不過其僅僅是狀態的傳遞者,只會返回原狀態,不會接收狀態和創建新的狀態。

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

--- 等價于

p.then(res => {
  // codes...
  return res; // 將原成功狀態返回
}, err => {
  // codes...
  throw err; // 將原失敗狀態返回
});

示例
在請求數據時,我們會顯示加載圖案,請求完成后無論結果都要隱藏此圖案。

一般,一個完整的 Promise 的結構會如下。

showLoading = true;

new Promise((resolve, reject) => {
  // 請求...
})
.then(res => {
  // 成功處理...
})
.catch(err => {
  // 失敗處理...
})
.finally(() => {
  // 重置一些狀態...
  showLoading = false;
});
4 靜態方法 4.1 resolve()

此方法直接返回一個狀態為resolved,值為其參數的Promise

Promise.resolve(res);
--- 等價于
new Promise(resolve => resolve(res));
4.2 reject()

此方法直接返回一個狀態為rejected,值為其參數的Promise

Promise.reject(res);
--- 等價于
new Promise((resolve, reject) => reject(res));
4.3 all()

此方法用于將多個Promise實例,包裝成一個新的Promise實例。
其參數為一個數組,每一項應為Promise實例(不是則會使用Promise.resolve進行轉化)。

Promise的狀態取決于傳入數組中的每一項的最終狀態。
如果有一項狀態變成rejected,新實例則為rejected,值為該項的返回值。
如果全部項都變成了resolved,新實例則為resolved,值為包含每一項返回值的數組。

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()

此方法與all()基本相同,傳入的參數也是一個Promise數組。
不同的是,新Promise的最終狀態是由數組中第一個狀態改變的項(成功或失敗)決定的。

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 混合實戰

在實際項目中,有時需要處理多個相互關聯的異步腳本(多為數據請求)。
ES6之后async函數應該是最靈活方便的途徑,Promise在其中扮演基石的角色。
不過在這一小節,依舊會以Promise作為主要的解決辦法進行分析。

這里是下面需要用到的共同方法。

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

// 異步 A, B, C。
function A(param) {
  return createPromise("A");
}
function B(param) {
  return createPromise("B");
}
function C(param) {
  return createPromise("C");
}

// 并發處理多個獨立的異步請求。
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
有三個請求數據的異步:A, B, C。
最終的數據必須同時結合三者的數據計算得出。

基于要求,直接使用Promise.all進行并發請求,等到所有信息到齊后結束。

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
有三個請求數據的異步:A, B, C。
最終的數據必須同時結合A, B的數據計算得出,C只是修飾數據。

基于要求,使用Promise.all并發A, B請求,成功后再發C。
如果前者成功,再看C是否成功,之后使用不同方式處理得到最終數據。

大概兩秒后,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
有三個請求數據的異步:A, B, C。
最終的數據必須基于結合A的數據計算得出,B, C起獨立的修飾作用。

基于要求,與上面的處理基本相同。
不過要在A的回調里同時請求B, C,并使用狀態控制變量控制程序的進程。

大概兩秒后,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
有三個請求異步:A, B, C。
B的請求需要發送A中的a信息。
C的請求需要發送B中的b信息。

基于要求,必須逐步請求A, B, C,而且前兩者任一出錯則停止。

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
有三個請求異步:A, B, C。
B的請求需要發送A中的a信息,即便A失敗也需要發送。
C的請求需要發送B中的b信息。

基于要求,與前者基本相同,只是即便A失敗了也會繼續請求。

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
有三個請求異步:A, B, C。
需要找出所有異步結果中,包含某值的結果的集合。

基于要求,并發請求所有數據,一一驗證返回符合的結果集。

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
有三個請求異步:A, B, C。
只需要找到一個包含某值的結果。

基于要求,還是使用并發請求。
有任一請求符合預期時,結束并返回(暫不涉及取消請求操作)。

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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