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初探Promise

脚本宝典小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考,希望能帮助你少写一行代码,多一份安全和惬意。

一 前言

本文主要对ES6的Promise进行一些入门级的介绍。要想学习一个知识点,肯定是从三个方面出发,what、why、how。下面就跟着我一步步学习吧~

二 什么是Promise

首先是what。那么什么是Promise呢?
以下是MDN对Promise的定义

The Promise object is used for asynchronous computations. A Promise represents a single asynchronous operation that hasn't completed yet, but is expected in the future.

译文:Promise对象用于异步操作,它表示一个尚未完成且预计在未来完成的异步操作。

那么什么是异步操作?在学习promise之前需要把这个概念搞明白,下面将抽离一章专门介绍。

2.1 同步与异步

我们知道,JavaScript的执行环境是「单线程」。
所谓单线程,是指JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个,也就是一次只能完成一项任务,这个任务执行完后才能执行下一个,它会「阻塞」其他任务。这个任务可称为主线程。
但实际上还有其他线程,如事件触发线程、ajax请求线程等。

这也就引发了同步和异步的问题。

2.1.1 同步

同步模式,即上述所说的单线程模式,一次只能执行一个任务,函数调用后需等到函数执行结束,返回执行的结果,才能进行下一个任务。如果这个任务执行的时间较长,就会导致「线程阻塞」。

/* 例2.1 */
var x = true;
while(x);
console.log("don't carry out");    //不会执行

上面的例子即同步模式,其中的while是一个死循环,它会阻塞进程,因此第三句console不会执行。
同步模式比较简单,也较容易编写。但问题也显而易见,如果请求的时间较长,而阻塞了后面代码的执行,体验是很不好的。因此对于一些耗时的操作,异步模式则是更好的选择。

2.1.2 异步

下面就来看看异步模式。
异步模式,即与同步模式相反,可以一起执行多个任务,函数调用后不会立即返回执行的结果,如果任务A需要等待,可先执行任务B,等到任务A结果返回后再继续回调。
最常见的异步模式就数定时器了,我们来看看以下的例子。

/* 例2.2 */
setTimeout(function() {
    console.log('taskA, asynchronous');
}, 0);
console.log('taskB, synchronize');
//while(true);

-------ouput-------
taskB, synchronize
taskA, asynchronous

我们可以看到,定时器延时的时间明明为0,但taskA还是晚于taskB执行。这是为什么呢?由于定时器是异步的,异步任务会在当前脚本的所有同步任务执行完才会执行。如果同步代码中含有死循环,即将上例的注释去掉,那么这个异步任务就不会执行,因为同步任务阻塞了进程。

2.1.3 回调函数

提起异步,就不得不谈谈回调函数了。上例中,setTimeout里的function便是回调函数。可以简单理解为:(执行完)回(来)调(用)的函数。
以下是WikiPedia对于callback的定义。

In computer programming, a callback is a piece of executable code that is passed as an argument to other code, which is expected to call back (execute) the argument at some convenient time.

可以看出,回调函数是一段可执行的代码段,它以「参数」的形式传递给其他代码,在其合适的时间执行这段(回调函数)的代码。

WikiPedia同时提到

The invocation may be immediate as in a synchronous callback, or it might happen at a later time as in an asynchronous callback.

也就是说,回调函数不仅可以用于异步调用,一般同步的场景也可以用回调。在同步调用下,回调函数一般是最后执行的。而异步调用下,可能一段时间后执行或不执行(未达到执行的条件)。

/* 例2.3 */
/******************同步回调******************/
var fun1 = function(callback) {
    //do something
    console.log("before callback");
    (callback && typeof(callback) === 'function') && callback();
    console.log("after callback");
}
var fun2 = function(param) {
    //do something
    var start = new Date();
    while((new Date() - start) < 3000) { //delay 3s
    }
    console.log("I'm callback");
}
fun1(fun2);

-------output--------
before callback
//after 3s
I’m callback
after callback

由于是同步回调,会阻塞后面的代码,如果fun2是个死循环,后面的代码就不执行了。

上一小节中setTimeout就是常见的异步回调,另外常见的异步回调即ajax请求。

/* 例2.4 */
/******************异步回调******************/
function request(url, param, successFun, errorFun) {
    $.ajax({
        type: 'GET',
        url: url,
        param: param,
        async: true,    //默认为true,即异步请求;false为同步请求
        success: successFun,
        error: errorFun
    });
}
request('test.html', '', function(data) {
    //请求成功后的回调函数,通常是对请求回来的数据进行处理
    console.log('请求成功啦, 这是返回的数据:', data);
},function(error) {
    console.log('sorry, 请求失败了, 这是失败信息:', error);
});

2.2 为什么使用Promise

说完了以上基本概念,我们就可以继续学习Promise了。
上面提到,Promise对象是用于异步操作的。既然我们可以使用异步回调来进行异步操作,为什么还要引入一个Promise新概念,还要花时间学习它呢?不要着急,下面就来谈谈Promise的过人之处。
我们先看看下面的demo,利用Promise改写例2.4的异步回调。

/* 例2.5 */
function sendRequest(url, param) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        request(url, param, resolve, reject);
    });
}

sendRequest('test.html', '').then(function(data) {
    //异步操作成功后的回调
    console.log('请求成功啦, 这是返回的数据:', data);
}, function(error) {
    //异步操作失败后的回调
    console.log('sorry, 请求失败了, 这是失败信息:', error);
});

这么一看,并没有什么区别,还比上面的异步回调复杂,得先新建Promise再定义其回调。其实,Promise的真正强大之处在于它的多重链式调用,可以避免层层嵌套回调。如果我们在第一次ajax请求后,还要用它返回的结果再次请求呢?

/* 例2.6 */
request('test1.html', '', function(data1) {
    console.log('第一次请求成功, 这是返回的数据:', data1);
    request('test2.html', data1, function (data2) {
        console.log('第二次请求成功, 这是返回的数据:', data2);
        request('test3.html', data2, function (data3) {
            console.log('第三次请求成功, 这是返回的数据:', data3);
            //request... 继续请求
        }, function(error3) {
            console.log('第三次请求失败, 这是失败信息:', error3);
        });
    }, function(error2) {
        console.log('第二次请求失败, 这是失败信息:', error2);
    });
}, function(error1) {
    console.log('第一次请求失败, 这是失败信息:', error1);
});

以上出现了多层回调嵌套,有种晕头转向的感觉。这也就是我们常说的厄运回调金字塔(Pyramid of Doom),编程体验十分不好。而使用Promise,我们就可以利用then进行「链式回调」,将异步操作以同步操作的流程表示出来。

/* 例2.7 */
sendRequest('test1.html', '').then(function(data1) {
    console.log('第一次请求成功, 这是返回的数据:', data1);
    return sendRequest('test2.html', data1);
}).then(function(data2) {
    console.log('第二次请求成功, 这是返回的数据:', data2);
    return sendRequest('test3.html', data2);
}).then(function(data3) {
    console.log('第三次请求成功, 这是返回的数据:', data3);
}).catch(function(error) {
    //用catch捕捉前面的错误
    console.log('sorry, 请求失败了, 这是失败信息:', error);
});

是不是明显清晰很多?孰优孰略也无需多说了吧~下面就让我们真正进入Promise的学习。

三 Promise的基本用法

3.1 基本用法

上一小节我们认识了promise长什么样,但对它用到的resolverejectthencatch想必还不理解。下面我们一步步学习。

Promise对象代表一个未完成、但预计将来会完成的操作。
它有以下三种状态:

  • pending:初始值,不是fulfilled,也不是rejected
  • fulfilled:代表操作成功
  • rejected:代表操作失败

Promise有两种状态改变的方式,既可以从pending转变为fulfilled,也可以从pending转变为rejected。一旦状态改变,就「凝固」了,会一直保持这个状态,不会再发生变化。当状态发生变化,promise.then绑定的函数就会被调用。
注意:Promise一旦新建就会「立即执行」,无法取消。这也是它的缺点之一。
下面就通过例子进一步讲解。

/* 例3.1 */
//构建Promise
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
    if (/* 异步操作成功 */) {
        resolve(data);
    } else {
        /* 异步操作失败 */
        reject(error);
    }
});

类似构建对象,我们使用new来构建一个PromisePromise接受一个「函数」作为参数,该函数的两个参数分别是resolvereject。这两个函数就是就是「回调函数」,由JavaScript引擎提供。

resolve函数的作用:在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去;
reject函数的作用:在异步操作失败时调用,并将异步操作报出的错误,作为参数传递出去。

Promise实例生成以后,可以用then方法指定resolved状态和reject状态的回调函数。

/* 接例3.1 */
promise.then(onFulfilled, onRejected);

promise.then(function(data) {
  // do something when success
}, function(error) {
  // do something when failure
});

then方法会返回一个Promise。它有两个参数,分别为Promise从pending变为fulfilledrejected时的回调函数(第二个参数非必选)。这两个函数都接受Promise对象传出的值作为参数
简单来说,then就是定义resolvereject函数的,其resolve参数相当于:

function resolveFun(data) {
    //data为promise传出的值
}

而新建Promise中的'resolve(data)',则相当于执行resolveFun函数。
Promise新建后就会立即执行。而then方法中指定的回调函数,将在当前脚本所有同步任务执行完才会执行。如下例:

/* 例3.2 */
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  console.log('before resolved');
  resolve();
  console.log('after resolved');
});

promise.then(function() {
  console.log('resolved');
});

console.log('outer');

-------output-------
before resolved
after resolved
outer
resolved

由于resolve指定的是异步操作成功后的回调函数,它需要等所有同步代码执行后才会执行,因此最后打印'resolved',这个和例2.2是一样的道理。

3.2 基本API

.then()

语法:Promise.prototype.then(onFulfilled, onRejected)

对promise添加onFulfilledonRejected回调,并返回的是一个新的Promise实例(不是原来那个Promise实例),且返回值将作为参数传入这个新Promise的resolve函数。

因此,我们可以使用链式写法,如上文的例2.7。由于前一个回调函数,返回的还是一个Promise对象(即有异步操作),这时后一个回调函数,就会等待该Promise对象的状态发生变化,才会被调用。

.catch()

语法:Promise.prototype.catch(onRejected)

该方法是.then(undefined, onRejected)的别名,用于指定发生错误时的回调函数。

/* 例3.3 */
promise.then(function(data) {
    console.log('success');
}).catch(function(error) {
    console.log('error', error);
});

/*******等同于*******/
promise.then(function(data) {
    console.log('success');
}).then(undefined, function(error) {
    console.log('error', error);
});
/* 例3.4 */
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
    throw new Error('test');
});
/*******等同于*******/
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
    reject(new Error('test'));
});

//用catch捕获
promise.catch(function (error) {
    console.log(error);
});
-------output-------
Error: test

从上例可以看出,reject方法的作用,等同于抛错。

promise对象的错误,会一直向后传递,直到被捕获。即错误总会被下一个catch所捕获。then方法指定的回调函数,若抛出错误,也会被下一个catch捕获。catch中也能抛错,则需要后面的catch来捕获。

/* 例3.5 */
sendRequest('test.html').then(function(data1) {
    //do something
}).then(function (data2) {
    //do something
}).catch(function (error) {
    //处理前面三个Promise产生的错误
});

上文提到过,promise状态一旦改变就会凝固,不会再改变。因此promise一旦fulfilled了,再抛错,也不会变为rejected,就不会被catch了。

/* 例3.6 */
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve();
  throw 'error';
});

promise.catch(function(e) {
   console.log(e);      //This is never called
});

如果没有使用catch方法指定处理错误的回调函数,Promise对象抛出的错误不会传递到外层代码,即不会有任何反应(Chrome会抛错),这是Promise的另一个缺点。

/* 例3.7 */
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
    resolve(x);
});
promise.then(function (data) {
    console.log(data);
});

clipboard.png

clipboard.png

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如图所示,只有Chrome会抛错,且promise状态变为rejected,Firefox和Safari中错误不会被捕获,也不会传递到外层代码,最后没有任何输出,promise状态也变为rejected

.all()

语法:Promise.all(iterable)

该方法用于将多个Promise实例,包装成一个新的Promise实例。

var p = Promise.all([p1, p2, p3]);

Promise.all方法接受一个数组(或具有Iterator接口)作参数,数组中的对象(p1、p2、p3)均为promise实例(如果不是一个promise,该项会被用Promise.resolve转换为一个promise)。它的状态由这三个promise实例决定。

  • 当p1, p2, p3状态都变为fulfilled,p的状态才会变为fulfilled,并将三个promise返回的结果,按参数的顺序(而不是 resolved的顺序)存入数组,传给p的回调函数,如例3.8。
  • 当p1, p2, p3其中之一状态变为rejected,p的状态也会变为rejected,并把第一个被reject的promise的返回值,传给p的回调函数,如例3.9。
/* 例3.8 */
var p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
    setTimeout(resolve, 3000, "first");
});
var p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
    resolve('second');
});
var p3 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 1000, "third");
}); 

Promise.all([p1, p2, p3]).then(function(values) { 
  console.log(values); 
});

-------output-------
//约 3s 后
["first", "second", "third"] 
/* 例3.9 */
var p1 = new Promise((resolve, reject) => { 
  setTimeout(resolve, 1000, "one"); 
}); 
var p2 = new Promise((resolve, reject) => { 
  setTimeout(reject, 2000, "two"); 
});
var p3 = new Promise((resolve, reject) => {
  reject("three");
});

Promise.all([p1, p2, p3]).then(function (value) {
    console.log('resolve', value);
}, function (error) {
    console.log('reject', error);    // => reject three
});

-------output-------
reject three

这多个 promise 是同时开始、并行执行的,而不是顺序执行。从下面例子可以看出。如果一个个执行,那至少需要 1+32+64+128

/* 例3.10 */
function timerPromisefy(delay) {
    return new Promise(function (resolve) {
        setTimeout(function () {
            resolve(delay);
        }, delay);
    });
}
var startDate = Date.now();

Promise.all([
    timerPromisefy(1),
    timerPromisefy(32),
    timerPromisefy(64),
    timerPromisefy(128)
]).then(function (values) {
    console.log(Date.now() - startDate + 'ms');
    console.log(values);
});
-------output-------
133ms       //不一定,但大于128ms
[1,32,64,128]

.race()

语法:Promise.race(iterable)

该方法同样是将多个Promise实例,包装成一个新的Promise实例。

var p = Promise.race([p1, p2, p3]);

Promise.race方法同样接受一个数组(或具有Iterator接口)作参数。当p1, p2, p3中有一个实例的状态发生改变(变为fulfilledrejected),p的状态就跟着改变。并把第一个改变状态的promise的返回值,传给p的回调函数。

/* 例3.11 */
var p1 = new Promise(function(resolve, reject) { 
    setTimeout(reject, 500, "one"); 
});
var p2 = new Promise(function(resolve, reject) { 
    setTimeout(resolve, 100, "two"); 
});

Promise.race([p1, p2]).then(function(value) {
    console.log('resolve', value); 
}, function(error) {
    //not called
    console.log('reject', error); 
});
-------output-------
resolve two

var p3 = new Promise(function(resolve, reject) { 
    setTimeout(resolve, 500, "three");
});
var p4 = new Promise(function(resolve, reject) { 
    setTimeout(reject, 100, "four"); 
});

Promise.race([p3, p4]).then(function(value) {
    //not called
    console.log('resolve', value);              
}, function(error) {
    console.log('reject', error); 
});
-------output-------
reject four

在第一个promise对象变为resolve后,并不会取消其他promise对象的执行,如下例

/* 例3.12 */
var fastPromise = new Promise(function (resolve) {
    setTimeout(function () {
        console.log('fastPromise');
        resolve('resolve fastPromise');
    }, 100);
});
var slowPromise = new Promise(function (resolve) {
    setTimeout(function () {
        console.log('slowPromise');
        resolve('resolve slowPromise');
    }, 1000);
});
// 第一个promise变为resolve后程序停止
Promise.race([fastPromise, slowPromise]).then(function (value) {
    console.log(value);    // => resolve fastPromise
});
-------output-------
fastPromise
resolve fastPromise
slowPromise     //仍会执行

.resolve()

语法:

Promise.resolve(value);
Promise.resolve(promise);
Promise.resolve(thenable);

它可以看做new Promise()的快捷方式。

Promise.resolve('Success');

/*******等同于*******/
new Promise(function (resolve) {
    resolve('Success');
});

这段代码会让这个Promise对象立即进入resolved状态,并将结果success传递给then指定的onFulfilled回调函数。由于Promise.resolve()也是返回Promise对象,因此可以用.then()处理其返回值。

/* 例3.13 */
Promise.resolve('success').then(function (value) {
    console.log(value);
});
-------output-------
Success
/* 例3.14 */
//Resolving an array
Promise.resolve([1,2,3]).then(function(value) {
  console.log(value[0]);    // => 1
});

//Resolving a Promise
var p1 = Promise.resolve('this is p1');
var p2 = Promise.resolve(p1);
p2.then(function (value) {
    console.log(value);     // => this is p1
});

Promise.resolve()的另一个作用就是将thenable对象(即带有then方法的对象)转换为promise对象。

/* 例3.15 */
var p1 = Promise.resolve({ 
    then: function (resolve, reject) { 
        resolve("this is an thenable object!");
    }
});
console.log(p1 instanceof Promise);     // => true

p1.then(function(value) {
    console.log(value);     // => this is an thenable object!
  }, function(e) {
    //not called
});

再看下面两个例子,无论是在什么时候抛异常,只要promise状态变成resolvedrejected,状态不会再改变,这和新建promise是一样的。

/* 例3.16 */
//在回调函数前抛异常
var p1 = { 
    then: function(resolve) {
      throw new Error("error");
      resolve("Resolved");
    }
};

var p2 = Promise.resolve(p1);
p2.then(function(value) {
    //not called
}, function(error) {
    console.log(error);       // => Error: error
});

//在回调函数后抛异常
var p3 = { 
    then: function(resolve) {
        resolve("Resolved");
        throw new Error("error");
    }
};

var p4 = Promise.resolve(p3);
p4.then(function(value) {
    console.log(value);     // => Resolved
}, function(error) {
    //not called
});

.reject()

语法:Promise.reject(reason)

这个方法和上述的Promise.resolve()类似,它也是new Promise()的快捷方式。

Promise.reject(new Error('error'));

/*******等同于*******/
new Promise(function (resolve, reject) {
    reject(new Error('error'));
});

这段代码会让这个Promise对象立即进入rejected状态,并将错误对象传递给then指定的onRejected回调函数。

四 Promise常见问题

经过上一章的学习,相信大家已经学会使用Promise
总结一下创建promise的流程:

  1. 使用new Promise(fn)或者它的快捷方式Promise.resolve()Promise.reject(),返回一个promise对象
  2. fn中指定异步的处理
    处理结果正常,调用resolve
    处理结果错误,调用reject

如果使用ES6的箭头函数,将会使写法更加简单清晰。

这一章节,将会用例子的形式,以说明promise使用过程中的注意点及容易犯的错误。

情景1:reject 和 catch 的区别

  • promise.then(onFulfilled, onRejected)
    onFulfilled中发生异常的话,在onRejected中是捕获不到这个异常的。
  • promise.then(onFulfilled).catch(onRejected)
    .then中产生的异常能在.catch中捕获

一般情况,还是建议使用第二种,因为能捕获之前的所有异常。当然了,第二种的.catch()也可以使用.then()表示,它们本质上是没有区别的,.catch === .then(null, onRejected)


情景2:如果在then中抛错,而没有对错误进行处理(即catch),那么会一直保持reject状态,直到catch了错误

/* 例4.1 */
function taskA() {
    console.log(x);
    console.log("Task A");
}
function taskB() {
    console.log("Task B");
}
function onRejected(error) {
    console.log("Catch Error: A or B", error);
}
function finalTask() {
    console.log("Final Task");
}
var promise = Promise.resolve();
promise
    .then(taskA)
    .then(taskB)
    .catch(onRejected)
    .then(finalTask);
    
-------output-------
Catch Error: A or B,ReferenceError: x is not defined
Final Task

clipboard.png

根据例4.1的输出结果及流程图,可以看出,A抛错时,会按照 taskA → onRejected → finalTask这个流程来处理。A抛错后,若没有对它进行处理,如例3.7,状态就会维持rejected,taskB不会执行,直到catch了错误。

/* 例4.2 */
function taskA() {
    console.log(x);
    console.log("Task A");
}
function taskB() {
    console.log("Task B");
}
function onRejectedA(error) {
    console.log("Catch Error: A", error);
}
function onRejectedB(error) {
    console.log("Catch Error: B", error);
}
function finalTask() {
    console.log("Final Task");
}
var promise = Promise.resolve();
promise
    .then(taskA)
    .catch(onRejectedA)
    .then(taskB)
    .catch(onRejectedB)
    .then(finalTask);
    
-------output-------
Catch Error: A ReferenceError: x is not defined
Task B
Final Task

将例4.2与4.1对比,在taskA后多了对A的处理,因此,A抛错时,会按照A会按照 taskA → onRejectedA → taskB → finalTask这个流程来处理,此时taskB是正常执行的。


情景3:每次调用then都会返回一个新创建的promise对象,而then内部只是返回的数据

/* 例4.3 */
//方法1:对同一个promise对象同时调用 then 方法
var p1 = new Promise(function (resolve) {
    resolve(100);
});
p1.then(function (value) {
    return value * 2;
});
p1.then(function (value) {
    return value * 2;
});
p1.then(function (value) {
    console.log("finally: " + value);
});
-------output-------
finally: 100

//方法2:对 then 进行 promise chain 方式进行调用
var p2 = new Promise(function (resolve) {
    resolve(100);
});
p2.then(function (value) {
    return value * 2;
}).then(function (value) {
    return value * 2;
}).then(function (value) {
    console.log("finally: " + value);
});
-------output-------
finally: 400

第一种方法中,then的调用几乎是同时开始执行的,且传给每个then的value都是100,这种方法应当避免。方法二才是正确的链式调用。
因此容易出现下面的错误写法:

/* 例4.4 */
function badAsyncCall(data) {
    var promise = Promise.resolve(data);
    promise.then(function(value) {
        //do something
        return value + 1;
    });
    return promise;
}
badAsyncCall(10).then(function(value) {
   console.log(value);          //想要得到11,实际输出10
});
-------output-------
10

正确的写法应该是:

/* 改写例4.4 */
function goodAsyncCall(data) {
    var promise = Promise.resolve(data);
    return promise.then(function(value) {
        //do something
        return value + 1;
    });
}
goodAsyncCall(10).then(function(value) {
   console.log(value);
});
-------output-------
11

情景4:在异步回调中抛错,不会被catch

// Errors thrown inside asynchronous functions will act like uncaught errors
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  setTimeout(function() {
    throw 'Uncaught Exception!';
  }, 1000);
});

promise.catch(function(e) {
  console.log(e);       //This is never called
});

情景5: promise状态变为resovereject,就凝固了,不会再改变

console.log(1);
new Promise(function (resolve, reject){
    reject();
    setTimeout(function (){
        resolve();            //not called
    }, 0);
}).then(function(){
    console.log(2);
}, function(){
    console.log(3);
});
console.log(4);

-------output-------
1
4
3

五 结语

关于promise就先介绍到这边了,比较基础,有不足的地方欢迎指出,有更好的也欢迎补充~

参考资料:

总结

以上是脚本宝典为你收集整理的

初探Promise

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初探Promise

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