总结JavaScript编程中的Promise使用

 


Promise核心说明

尽管Promise已经有自己的规范,但目前的各类Promise库,在Promise的实现细节上是有差异的,部分API甚至在意义上完全不同。但Promise的核心内容,是相通的,它就是then方法。在相关术语中,promise指的就是一个有then方法,且该方法能触发特定行为的对象或函数。

Promise可以有不同的实现方式,因此Promise核心说明并不会讨论任何具体的实现代码。

先阅读Promise核心说明的意思是:看,这就是需要写出来的结果,请参照这个结果想一想怎么用代码写出来吧。


回想一下Promise解决的是什么问题?回调。例如,函数doMission1()代表第一件事情,现在,我们想要在这件事情完成后,再做下一件事情doMission2(),应该怎么做呢?

先看看我们常见的回调模式。doMission1()说:“你要这么做的话,就把doMission2()交给我,我在结束后帮你调用。”所以会是:

doMission1(doMission2);


Promise模式又是如何呢?你对doMission1()说:“不行,控制权要在我这里。你应该改变一下,你先返回一个特别的东西给我,然后我来用这个东西安排下一件事。”这个特别的东西就是Promise,这会变成这样:

doMission1().then(doMission2);


可以看出,Promise将回调模式的主从关系调换了一个位置(翻身做主人!),多个事件的流程关系,就可以这样集中到主干道上(而不是分散在各个事件函数之内)。

好了,如何做这样一个转换呢?从最简单的情况来吧,假定doMission1()的代码是:

function doMission1(callback){
  var value = 1;
  callback(value);
}


那么,它可以改变一下,变成这样:

function doMission1(){
  return {
    then: function(callback){
      var value = 1;
      callback(value);
    }
  };
}


这就完成了转换。虽然并不是实际有用的转换,但到这里,其实已经触及了Promise最为重要的实现要点,即Promise将返回值转换为带then方法的对象。

进阶:Q的设计路程

从defer开始

design/q0.js是Q初步成型的第一步。它创建了一个名为defer的工具函数,用于创建Promise:

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      value = _value;
      for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
        var callback = pending[i];
        callback(value);
      }
      pending = undefined;
    },
    then: function (callback) {
      if (pending) {
        pending.push(callback);
      } else {
        callback(value);
      }
    }
  }
};


这段可以看出,运行defer()将得到一个对象,该对象包含resolve和then两个方法。请回想一下jQuery的Deferred(同样有resolve和then),这两个方法将会是近似的效果。then会参考pending的状态,如果是等待状态则将回调保存(push),否则立即调用回调。resolve则将肯定这个Promise,更新值的同时运行完所有保存的回调。defer的使用示例如下:

var oneOneSecondLater = function () {
  var result = defer();
  setTimeout(function () {
    result.resolve(1);
  }, 1000);
  return result;
};


oneOneSecondLater().then(callback);

这里oneOneSecondLater()包含异步内容(setTimeout),但这里让它立即返回了一个defer()生成的对象,然后将对象的resolve方法放在异步结束的位置调用(并附带上值,或者说结果)。

到此,以上代码存在一个问题:resolve可以被执行多次。因此,resolve中应该加入对状态的判断,保证resolve只有一次有效。这就是Q下一步的design/q1.js(仅差异部分):

resolve: function (_value) {
  if (pending) {
    value = _value;
    for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
      var callback = pending[i];
      callback(value);
    }
    pending = undefined;
  } else {
    throw new Error(A promise can only be resolved once.);
  }
}


对第二次及更多的调用,可以这样抛出一个错误,也可以直接忽略掉。

分离defer和promise

在前面的实现中,defer生成的对象同时拥有then方法和resolve方法。按照定义,promise关心的是then方法,至于触发promise改变状态的resolve,是另一回事。所以,Q接下来将拥有then方法的promise,和拥有resolve的defer分离开来,各自独立使用。这样就好像划清了各自的职责,各自只留一定的权限,这会使代码逻辑更明晰,易于调整。请看design/q3.js:(q2在此跳过)

var isPromise = function (value) {
  return value && typeof value.then === function;
};

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      if (pending) {
        value = _value;
        for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
          var callback = pending[i];
          callback(value);
        }
        pending = undefined;
      }
    },
    promise: {
      then: function (callback) {
        if (pending) {
          pending.push(callback);
        } else {
          callback(value);
        }
      }
    }
  };
};


如果你仔细对比一下q1,你会发现区别很小。一方面,不再抛出错误(改为直接忽略第二次及更多的resolve),另一方面,将then方法移动到一个名为promise的对象内。到这里,运行defer()得到的对象(就称为defer吧),将拥有resolve方法,和一个promise属性指向另一个对象。这另一个对象就是仅有then方法的promise。这就完成了分离。

前面还有一个isPromise()函数,它通过是否有then方法来判断对象是否是promise(duck-typing的判断方法)。为了正确使用和处理分离开的promise,会像这样需要将promise和其他值区分开来。

实现promise的级联

接下来会是相当重要的一步。到前面到q3为止,所实现的promise都是不能级联的。但你所熟知的promise应该支持这样的语法:

promise.then(step1).then(step2);


以上过程可以理解为,promise将可以创造新的promise,且取自旧的promise的值(前面代码中的value)。要实现then的级联,需要做到一些事情:

then方法必须返回promise。

这个返回的promise必须用传递给then方法的回调运行后的返回结果,来设置自己的值。

传递给then方法的回调,必须返回一个promise或值。

design/q4.js中,为了实现这一点,新增了一个工具函数ref:

var ref = function (value) {
  if (value && typeof value.then === function)
    return value;
  return {
    then: function (callback) {
      return ref(callback(value));
    }
  };
};


这是在着手处理与promise关联的value。这个工具函数将对任一个value值做一次包装,如果是一个promise,则什么也不做,如果不是promise,则将它包装成一个promise。注意这里有一个递归,它确保包装成的promise可以使用then方法级联。为了帮助理解它,下面是一个使用的例子:

ref(step1).then(function(value){
  console.log(value); // step1
  return 15;
}).then(function(value){
  console.log(value); // 15
});


你可以看到value是怎样传递的,promise级联需要做到的也是如此。

design/q4.js通过结合使用这个ref函数,将原来的defer转变为可级联的形式:

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      if (pending) {
        value = ref(_value); // values wrapped in a promise
        for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
          var callback = pending[i];
          value.then(callback); // then called instead
        }
        pending = undefined;
      }
    },
    promise: {
      then: function (_callback) {
        var result = defer();
        // callback is wrapped so that its return
        // value is captured and used to resolve the promise
        // that then returns
        var callback = function (value) {
          result.resolve(_callback(value));
        };
        if (pending) {
          pending.push(callback);
        } else {
          value.then(callback);
        }