JavaScript Promise执行流程深刻理解

目录

• 手撕Promise
• 看完收获
• Promise分析
• 作用
• 特点
• 总体实现
• resolve和reject初步实现
• then方法的实现
• Promise.all的实现

手撕Promise

手写一个Promise已经是一个常见的手写功能了，虽然实际工作上可能并不会用到。但是在面试时还是会经常被提起的。

看完收获

• 实现一个手写promise
• 对promise执行流程有着更深刻的理解
• 从底层理解proimse，应对各种面试题

Promise分析

作用

通过链式调用的方式，解决回调地狱的问题。

特点

是ES6中新增的引用类型，通过new关键词来创建实例。

存在3个状态：

• pending
• fulfilled
• rejected

且状态变成fulfilled或者rejected后不可再次变更，具有不可逆性。

new Promise创建实例的时候必须要传入一个函数，且这个函数会有2个参数resolve和reject

深入学习JavaScript中的promise

总体实现

首先我们可以按照Promise的特点来实现一个简单的总体结构。

• 他是一个构造函数，每个创建的promise都有各自状态和值，且状态初始值为pending，值为undefined。
• 创建实例的时候需要传入一个函数，而这个函数可以接受2个函数作为参数，这2个函数都有一个参数，且都可以更改实例的状态和值。
• 根据Promise的结构，我们可以发现then()、catch()方法在它的原型上。

  function MyPromise(fn) {
      this.PromiseState = 'pending'
      this.PromiseResult = undefined;
      function resolve(data) {
      }
      function reject(error) {

      }
  }
  MyPromise.prototype.then = function(thenCallback) {
  }
  MyPromise.prototype.catch = function(catchCallback) {
  }

上述代码很简单，就定义了一个Promise的构造函数，有2个属性（PromiseState、PromiseResult）和2个方法（resolve、reject）。

原型上增加了then方法和catch方法，且这2个方法都接收一个函数。

而每次通过new来创建Promise的函数时，传入的函数会执行，因此我们直接调用fn函数，并传入resolve和reject这2个函数。

resolve和reject初步实现

resolve的调用会更改promise的状态和值，且状态是不可逆的。也就是说，只能从pending变成fulfilled或者rejected。而resolve函数的参数值会变成promise实例的值，reject同理。 所以我们把resolve和reject简单的写完整.

  function MyPromise(fn) {
    this.PromiseState = "pending";
    this.PromiseResult = undefined;
    // 保存实例对象的this的值
    const self = this;
    function resolve(data) { // 如果不使用self，这里内部的this会指向window
      // 如果当前的promise实例不是pending的状态就退出了，否则就更改当前的promise实例的状态和值
      if (self.PromiseState !== "pending") {
        return;
      }
      // 1.修改对象的状态（[[promiseState]]）
      // 2.设置对象结果值（[[promiseResult]]）
      self.PromiseState = "fulfilled";
      self.PromiseResult = data;
    }
    function reject(error) {
      if (self.PromiseState !== "pending") {
        return;
      }
      self.PromiseState = "rejected";
      self.PromiseResult = error;
    }
    fn(resolve, reject);
  }

上面代码中，resolve和reject就是用来更改当前实例的状态的，如果当前状态已经改变了，即不为pending，那么就不再进行状态变更和值变更了。

接下来就是验证一下：

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

发现我们执行了resolve后再执行reject并不会再次更改状态。

但是还有一点，如果我们不执行resolve或者reject，而是直接执行throw呢？

先看看原生的Promise效果。

  const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
    throw 111;
  });
  console.log(p1);

发现状态会变成rejected。

那我们是不是可以在执行fn(resolve,reject)的时候进行异常处理，将状态变成rejected，值变成该异常信息。

    // 如果throw异常，就需要捕获到异常然后更改状态
    try {
      // 同步调用执行器函数
      fn(resolve, reject);
    } catch (e) {
      // 修改promise对象的状态为失败
      reject(e);
    }

then方法的实现

then方法中我们知道它有2个参数，且这2个参数都是函数，第一个参数会在promise执行resolve时调用，第二个参数会在promise执行reject时调用。而.catch只不过是调用.then第二个参数的语法糖而已。

    const p = new Promise((resolve, reject) => {
    resolve(1);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  console.log(p, 111);
  console.log(p1, 222);

但是我们查看原生的Promise后，可以发现，.then的执行会返回一个新的Promise实例。而决定调用.then的第几个参数，则是根据调用then的那个promise实例的状态决定。

修改代码如下：

  MyPromise.prototype.then = function (thenCallback, catchCallback) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      // 调用回调函数，要根据当前的promise实例来调用
      if (this.PromiseState === "fulfilled") {
        const result = thenCallback(this.PromiseResult);
        resolve(result);
      }
      if (this.PromiseState === "rejected") {
        const result = catchCallback(this.PromiseResult);
        resolve(result);
      }
    });
  };

我们的自定义函数上的原型的then返回了一个新的promise实例，而新的promise实例调用then的第几个参数则根据调用then的promise实例的状态决定（此处的this指向调用then的那个promise实例）。

我们需要拿到回调函数的执行结果，然后再放入新的promise实例的resolve中更改新实例的状态和值。

查看一下我们自己的效果：

  const p = new MyPromise((resolve, reject) => {
    reject(1);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  console.log(p, 111);
  console.log(p1, 222);

这时候可能有人就会提出疑问，如果在上述的p中的回调里延时执行resolve或者reject呢？

  const p = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(1);
    }, 1000);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  console.log(p, 111);
  console.log(p1, 222);

我们可以发现p1的状态变成了pending。

这是因为当执行到setTimeout的时候，发现是一个异步函数，然后会将这个函数挂起，继续执行下面的.then()，然后当时的p的状态是pendding，因为不会执行任何代码。

那我们当然是要加一个pendding的判断啦！

可是该怎么实现判断的内部代码呢？

首先我们先来思考一下，promise是一个对象，他是按地址引用的。我们希望在定时器时间到的时候再去更改这个新的promise的状态和值。因此我们需要访问到上一个promise的状态和值，并且在resolve或者reject执行的时候访问到，而不是定时器挂起的时候。

  function MyPromise(fn) {
    this.PromiseState = "pending";
    this.PromiseResult = undefined;
    this.callback = {};
    // 保存实例对象的this的值
    const self = this;
    function resolve(data) {
      if (self.PromiseState !== "pending") {
        return;
      }
      // 1.修改对象的状态（[[promiseState]]）
      // 2.设置对象结果值（[[promiseResult]]）
      self.PromiseState = "fulfilled";
      self.PromiseResult = data;
      if (self.callback.onResolved) {
        self.callback.onResolved(data);
      }
    }
    function reject(error) {
      if (self.PromiseState !== "pending") {
        return;
      }
      self.PromiseState = "rejected";
      self.PromiseResult = error;
      if (self.callback.onReject) {
        self.callback.onReject(error);
      }
    }
    // 如果throw异常，就需要捕获到异常然后更改状态
    try {
      // 同步调用执行器函数
      fn(resolve, reject);
    } catch (e) {
      // 修改promise对象的状态为失败
      reject(e);
    }
  }
  MyPromise.prototype.then = function (thenCallback, catchCallback) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      // 调用回调函数，要根据当前的promise实例来调用
      if (this.PromiseState === "fulfilled") {
        const result = thenCallback(this.PromiseResult);
        resolve(result);
      }
      if (this.PromiseState === "rejected") {
        const result = catchCallback(this.PromiseResult);
        resolve(result);
      }
      // 判断pending状态
      if (this.PromiseState === "pending") {
        // 保存回调函数
        this.callback = {
          onResolved: function (data) {
            let result = thenCallback(data);
            resolve(result);
          },
          onRejected: function (error) {
            let result = catchCallback(error);
            resolve(result);
          },
        };
      }
    });
  };

  const p = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(1);
    }, 1000);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );

  console.log(p, 111);
  console.log(p1, 222);

因为new Promise的实例中遇到了异步的setTimeout会将内部的程序挂起，继续执行.then。

而这时promise实例的状态还是pending，因此我们需要对pending的状态进行处理，我们主要目的是，在setTimeout的回调函数执行的时候，能够执行.then的函数参数。

这时候就需要进行一个巧妙的设计，我们需要在MyPromise构造函数中增加一个callback的属性，他是一个对象。

同时我们需要在pending的时候在.then里面将then的两个参数传给callback对象，同时传入resolve的值或者是reject的值。

在pending的时候我们将函数传给了实例的callback，当被挂起的setTimeout回调函数执行的时候，这时候callback已经有值了，所以会根据resolve或者是reject去执行对应的函数，并且将promise的实例的值传给对应的函数。

那如我我对p多次调用.then或者.catch呢？

  const p = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(1);
    }, 1000);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  const p2 = p.then((res) => {
    console.log(res, "成功2");
  });
  console.log(p1, p2);

我们发现我们的值执行了一次，那我们看一下原生的，可以发现会执行2次。

  const p = new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(1);
    }, 1000);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  const p2 = p.then((res) => {
    console.log(res, "成功2");
  });
  console.log(p1, p2);

原因很简单，因为我们的callback属性是一个对象，每次执行.then都会覆盖当前实例原先的callback。

怎么结局呢？很简单，我们只要将每次的pending时设置callback改成向数组加入对象就好。

调用时我们通过遍历去调用就好了。

  function MyPromise(fn) {
    this.PromiseState = "pending";
    this.PromiseResult = undefined;
    this.callbacks = [];
    // 保存实例对象的this的值
    const self = this;
    function resolve(data) {
      if (self.PromiseState !== "pending") {
        return;
      }
      // 1.修改对象的状态（[[promiseState]]）
      // 2.设置对象结果值（[[promiseResult]]）
      self.PromiseState = "fulfilled";
      self.PromiseResult = data;
      //调用成功的回调函数
      self.callbacks.forEach((item) => {
        item.onResolved(data);
      });
    }
    function reject(error) {
      if (self.PromiseState !== "pending") {
        return;
      }
      self.PromiseState = "rejected";
      self.PromiseResult = error;
      //执行失败的回调
      self.callbacks.forEach((item) => {
        item.onRejected(error);
      });
    }
    // 如果throw异常，就需要捕获到异常然后更改状态
    try {
      // 同步调用执行器函数
      fn(resolve, reject);
    } catch (e) {
      // 修改promise对象的状态为失败
      reject(e);
    }
  }
  MyPromise.prototype.then = function (thenCallback, catchCallback) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      // 调用回调函数，要根据当前的promise实例来调用
      if (this.PromiseState === "fulfilled") {
        const result = thenCallback(this.PromiseResult);
        resolve(result);
      }
      if (this.PromiseState === "rejected") {
        const result = catchCallback(this.PromiseResult);
        resolve(result);
      }
      // 判断pending状态
      if (this.PromiseState === "pending") {
        // 保存回调函数
        this.callbacks.push({
          onResolved: thenCallback,
          onRejected: catchCallback,
        });
      }
    });
  };

  const p = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(1);
    }, 1000);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  const p2 = p.then((res) => {
    console.log(res, "成功2");
  });
  console.log(p1, p2);

然后我们就发现我们可以正常地调用了。

那如果.then返回的值是一个promise呢？

这时候我们就需要考虑一下，如果.then返回时一个promise实例或者是一个throw错误呢？

  const p = new Promise((resolve, reject) => {
    resolve(1);
  });
  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
      return new Promise((r, j) => {
        r(res);
      });
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  console.log(p1, "p1");

我们先看一下原生的效果，发现他时拿到了返回的promise的值。

那是不是就是在调用then的回调函数的时候判断一下返回的是不是一个promise，如果是promise我们在进行特殊处理。

 // 将.then的判定方式改成如下
      if (this.PromiseState === "fulfilled") {
        try {
          const result = thenCallback(this.PromiseResult);
          if (result instanceof MyPromise) {
            result.then(
              (r) => {
                resolve(r);
              },
              (j) => {
                reject(j);
              }
            );
          } else {
            resolve(result);
          }
        } catch (e) {
          reject(e);
        }
      }
      if (this.PromiseState === "rejected") {
        try {
          const result = catchCallback(this.PromiseResult);
          if (result instanceof MyPromise) {
            result.then(
              (r) => {
                resolve(r);
              },
              (j) => {
                reject(j);
              }
            );
          } else {
            resolve(result);
          }
        } catch (e) {
          reject(e);
        }
      }

如果.then的回掉函数执行后返回的是一个promise实例，但是我们.then默认就返回了一个实例，我们就直接取这个实例的resolve值或者是reject值，将返回值给then默认返回的promise实例。

异步方式同理，但是要注意this的指向问题。

      // 判断pending状态
      if (this.PromiseState === "pending") {
        // 保存回调函数
        this.callbacks.push({
          onResolved: function () {
            try {
              // 这里的self指向的是调用.then的promise实例
              let result = thenCallback(self.PromiseResult);
              //判断
              if (result instanceof Promise) {
                result.then(
                  (v) => {
                    resolve(v);
                  },
                  (r) => {
                    reject(r);
                  }
                );
              } else {
                resolve(result);
              }
            } catch (e) {
              reject(e);
            }
          },
          onRejected: function () {
            try {
              // 这里的self指向的是调用.then的promise实例
              let result = catchCallback(self.PromiseResult);
              //判断
              if (result instanceof Promise) {
                result.then(
                  (v) => {
                    resolve(v);
                  },
                  (r) => {
                    reject(r);
                  }
                );
              } else {
                resolve(result);
              }
            } catch (e) {
              reject(e);
            }
          },
        });
      }
    });

我们发现，代码已经重复了4次，我们就可以进行一个封装。

  MyPromise.prototype.then = function (thenCallback, catchCallback) {
    const self = this;
    return new Promise((resolve, reject) => {
      function run(type) {
        try {
          //获取回调函数的执行结果
          let result = type(self.PromiseResult);
          //判断
          if (result instanceof Promise) {
            //如果是 Promise 类型的对象
            result.then(
              (v) => {
                resolve(v);
              },
              (j) => {
                reject(j);
              }
            );
          } else {
            //结果的对象状态为『成功』
            resolve(result);
          }
        } catch (e) {
          reject(e);
        }
      }
      // 调用回调函数，要根据当前的promise实例来调用
      if (this.PromiseState === "fulfilled") {
        run(thenCallback);
      }
      if (this.PromiseState === "rejected") {
        run(catchCallback);
      }
      // 判断pending状态
      if (this.PromiseState === "pending") {
        // 保存回调函数
        this.callbacks.push({
          onResolved: function () {
            run(thenCallback);
          },
          onRejected: function () {
            run(catchCallback);
          },
        });
      }
    });
  };

嗯，封装完后的一个完整的.then。我们先看一下完整的效果。

  const p1 = p.then(
    (res) => {
      console.log(res, "成功");
      return new Promise((r, j) => {
        r(res);
      });
    },
    (err) => {
      console.log(err, "失败");
    }
  );
  console.log(p1, "p1");

和原生的基本上是一模一样了。

接下来就是对catch的实现了

但是我们知道，catch其实就是.then执行第二个参数的一个语法糖。 因此，我们就可以将接收到的回调函数直接给.then的第二个参数。

MyPromise.prototype.catch = function(onRejected){
    return this.then(undefined, onRejected);
}

这时候我们就要注意了，我们给then的第一个参数赋值了一个undefined。但是我们并没有对undefined进行处理。而且我们原生的Promise是可以传入其他数据的，不一定是一个回调函数。

因此，我们需要在MyPromise的原型里的.then方法进行一个判断：

    if (typeof catchCallback !== "function") {
      catchCallback = (reason) => {
        throw reason;
      };
    }
    if (typeof thenCallback !== "function") {
      thenCallback = (value) => value;
    }

如果传入的不是一个函数，我们就将它变成一个函数,并且获取的是上一个.then返回的promise实例的值。

总体上我们大致完成了，但是Promise还存在构造函数的方法Promise.resolve(value)和Promise.reject(error) 这个就很简单了

//添加 resolve 方法
MyPromise.resolve = function(value){
    //返回promise对象
    return new MyPromise((r, j) => {
        if(value instanceof MyPromise){
            value.then(v=>{
                r(v);
            }, r=>{
                j(r);
            })
        }else{
            //状态设置为成功
            resolve(value);
        }
    });
}

判断resolve传入的值是否是一个MyPromise实例，如果是，则根据这个Promise的状态来返回，如果不是则直接调用resolve()

reject同理：

//添加 reject 方法
MyPromise.reject = function(error){
    return new MyPromise((resolve, reject)=>{
        reject(error);
    });
}

Promise.all的实现

Promise.all的实现基于我们原先封装的MyPromise。

我们先来分析一下原先的Promise.all的方法，它接受一个promise数组，返回一个新的promise。如果数组中有一个状态是rejected，那将直接返回一个rejected的promise实例。如果都成功了，则返回成功的promise。

  MyPromise.all = function (promiseLists) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      let promiseResults = [];
      let count = 0;
      for (let i = 0; i < promiseLists.length; i++) {
        promiseLists.then(
          (v) => {
            count += 1;
            promiseResults[i] = v;
            if (count === promiseLists.length) {
              resolve(promiseResults);
            }
          },
          (err) => {
            reject(err);
          }
        );
      }
    });
  };

实现上我们定义了一个promiseLists的形参用来接收promise的数组。因为返回的肯定是一个promise，所以我们直接返回了一个promise的实例。

我们定义了一个count用来计数成功执行的个数，promiseResults则用来接收成功的结果（要按照顺序接收）。最后就是遍历promiseLists的数组了，如果是resolve则count+1，并且将值往promiseResults里面塞。如果count的值和接受的数组长度一样了，那就是全部的promise返回了fulfilled。如果有一个错误，则直接退出，并且将错误的promise的值传给all返回的promise。

到此这篇关于JavaScript Promise执行流程深刻理解的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript Promise内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！