Promise深入理解
所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。
所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。
Promise对象有以下两个特点。
(1)对象的状态不受外界影响。Promise对象代表一个异步操作,有三种状态:Pending(进行中)、Resolved(已完成,又称 Fulfilled)和Rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。这也是Promise这个名字的由来,它的英语意思就是“承诺”,表示其他手段无法改变。
(2)一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。Promise对象的状态改变,只有两种可能:从Pending变为Resolved和从Pending变为Rejected。只要这两种情况发生,状态就凝固了,不会再变了,会一直保持这个结果。如果改变已经发生了,你再对Promise对象添加回调函数,也会立即得到这个结果。这与事件(Event)完全不同,事件的特点是,如果你错过了它,再去监听,是得不到结果的。
有了Promise对象,就可以将异步操作以同步操作的流程表达出来,避免了层层嵌套的回调函数。此外,Promise对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。
Promise也有一些缺点。首先,无法取消Promise,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消。其次,如果不设置回调函数,Promise内部抛出的错误,不会反应到外部。第三,当处于Pending状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)。
1.Promise的立即执行性
var p = new Promise(function(resolve, reject){
console.log("create a promise");
resolve("success");
});
p.then(function(value){
console.log(value);
});
console.log("after new Promise");
控制台输出:
"create a promise"
"after new Promise"
"success"
Promise对象表示未来某个将要发生的事件,但在创建(new)Promise时,作为Promise参数传入的函数是会被立即执行的,只是其中执行的代码可以是异步代码。有些同学会认为,当Promise对象调用then方法时,Promise接收的函数才会执行,这是错误的。因此,代码中”create a promise”先于”after new Promise”输出。then方法指定的回调函数,将在当前脚本所有同步任务执行完才会执行。
2.Promise 三种状态
var p1 = new Promise(function(resolve,reject){
resolve(1);
});
var p2 = new Promise(function(resolve,reject){
setTimeout(function(){
resolve(2);
}, 500);
});
var p3 = new Promise(function(resolve,reject){
setTimeout(function(){
reject(3);
}, 500);
});
console.log(p1);
console.log(p2);
console.log(p3);
setTimeout(function(){
console.log(p2);
}, 1000);
setTimeout(function(){
console.log(p3);
}, 1000);
p1.then(function(value){
console.log(value);
});
p2.then(function(value){
console.log(value);
});
p3.catch(function(err){
console.log(err);
});
控制台输出:
Promise {[[PromiseStatus]]: "resolved", [[PromiseValue]]: 1}
Promise {[[PromiseStatus]]: "pending", [[PromiseValue]]: undefined}
Promise {[[PromiseStatus]]: "pending", [[PromiseValue]]: undefined}
1
2
3
Promise {[[PromiseStatus]]: "resolved", [[PromiseValue]]: 2}
Promise {[[PromiseStatus]]: "rejected", [[PromiseValue]]: 3}
Promise的内部实现是一个状态机。Promise有三种状态:pending,resolved,rejected。当Promise刚创建完成时,处于pending状态;当Promise中的函数参数执行了resolve后,Promise由pending状态变成resolved状态;如果在Promise的函数参数中执行的不是resolve方法,而是reject方法,那么Promise会由pending状态变成rejected状态。
p2、p3刚创建完成时,控制台输出的这两台Promise都处于pending状态,但为什么p1是resolved状态呢? 这是因为p1 的函数参数中执行的是一段同步代码,Promise刚创建完成,resolve方法就已经被调用了,因而紧跟着的输出显示p1是resolved状态。我们通过两个setTimeout函数,延迟1s后再次输出p2、p3的状态,此时p2、p3已经执行完成,状态分别变成resolved和rejected。
3.Promise 状态的不可逆性
var p1 = new Promise(function(resolve, reject){
resolve("success1");
resolve("success2");
});
var p2 = new Promise(function(resolve, reject){
resolve("success");
reject("reject");
});
p1.then(function(value){
console.log(value);
});
p2.then(function(value){
console.log(value);
});
控制台输出:
"success1"
"success"
Promise状态的一旦变成resolved或rejected时,Promise的状态和值就固定下来了,不论你后续再怎么调用resolve或reject方法,都不能改变它的状态和值。因此,p1中resolve(“success2”)并不能将p1的值更改为success2,p2中reject(“reject”)也不能将p2的状态由resolved改变为rejected.
4.链式调用
var p = new Promise(function(resolve, reject){
resolve(1);
});
p.then(function(value){ //第一个then
console.log(value);
return value*2;
}).then(function(value){ //第二个then
console.log(value);
}).then(function(value){ //第三个then
console.log(value);
return Promise.resolve('resolve');
}).then(function(value){ //第四个then
console.log(value);
return Promise.reject('reject');
}).then(function(value){ //第五个then
console.log('resolve: '+ value);
}, function(err){
console.log('reject: ' + err);
})
控制台输出:
1
2
undefined
"resolve"
"reject: reject"
Promise对象的then方法返回一个新的Promise对象,因此可以通过链式调用then方法。then方法接收两个函数作为参数,第一个参数是Promise执行成功时的回调,第二个参数是Promise执行失败时的回调。两个函数只会有一个被调用,函数的返回值将被用作创建then返回的Promise对象。这两个参数的返回值可以是以下三种情况中的一种:
(1)、return 一个同步的值 ,或者 undefined(当没有返回一个有效值时,默认返回undefined),then方法将返回一个resolved状态的Promise对象,Promise对象的值就是这个返回值。
(2)、return 另一个 Promise,then方法将根据这个Promise的状态和值创建一个新的Promise对象返回。
(3)、 throw 一个同步异常,then方法将返回一个rejected状态的Promise, 值是该异常。
根据以上分析,代码中第一个then会返回一个值为2(1*2),状态为resolved的Promise对象,于是第二个then输出的值是2。第二个then中没有返回值,因此将返回默认的undefined,于是在第三个then中输出undefined。第三个then和第四个then中分别返回一个状态是resolved的Promise和一个状态是rejected的Promise,依次由第四个then中成功的回调函数和第五个then中失败的回调函数处理。
5.Promise then() 回调异步性
var p = new Promise(function(resolve, reject){
resolve("success");
});
p.then(function(value){
console.log(value);
});
console.log("which one is called first ?");
控制台输出:
"which one is called first ?"
"success"
Promise接收的函数参数是同步执行的,但then方法中的回调函数执行则是异步的,因此,”success”会在后面输出。
6.Promise 中的异常
var p1 = new Promise( function(resolve,reject){
foo.bar();
resolve( 1 );
});
p1.then(
function(value){
console.log('p1 then value: ' + value);
},
function(err){
console.log('p1 then err: ' + err);
}
).then(
function(value){
console.log('p1 then then value: '+value);
},
function(err){
console.log('p1 then then err: ' + err);
}
);
var p2 = new Promise(function(resolve,reject){
resolve( 2 );
});
p2.then(
function(value){
console.log('p2 then value: ' + value);
foo.bar();
},
function(err){
console.log('p2 then err: ' + err);
}
).then(
function(value){
console.log('p2 then then value: ' + value);
},
function(err){
console.log('p2 then then err: ' + err);
return 1;
}
).then(
function(value){
console.log('p2 then then then value: ' + value);
},
function(err){
console.log('p2 then then then err: ' + err);
}
);
控制台输出:
p1 then err: ReferenceError: foo is not defined
p2 then value: 2
p1 then then value: undefined
p2 then then err: ReferenceError: foo is not defined
p2 then then then value: 1
Promise中的异常由then参数中第二个回调函数(Promise执行失败的回调)处理,异常信息将作为Promise的值。异常一旦得到处理,then返回的后续Promise对象将恢复正常,并会被Promise执行成功的回调函数处理。另外,需要注意p1、p2 多级then的回调函数是交替执行的 ,这正是由Promise then回调的异步性决定的。
一般来说,不要在then方法里面定义Reject状态的回调函数(即then的第二个参数),总是使用catch方法。
// bad
promise
.then(function(data) {
// success
}, function(err) {
// error
});
// good
promise
.then(function(data) { //cb
// success
})
.catch(function(err) {
// error
});
7.Promise.resolve()
var p1 = Promise.resolve( 1 );
var p2 = Promise.resolve( p1 );
var p3 = new Promise(function(resolve, reject){
resolve(1);
});
var p4 = new Promise(function(resolve, reject){
resolve(p1);
});
console.log(p1 === p2);
console.log(p1 === p3);
console.log(p1 === p4);
console.log(p3 === p4);
p4.then(function(value){
console.log('p4=' + value);
});
p2.then(function(value){
console.log('p2=' + value);
})
p1.then(function(value){
console.log('p1=' + value);
})
控制台输出:
true
false
false
false
p2=1
p1=1
p4=1
Promise.resolve(…)可以接收一个值或者是一个Promise对象作为参数。当参数是普通值时,它返回一个resolved状态的Promise对象,对象的值就是这个参数;当参数是一个Promise对象时,它直接返回这个Promise参数。因此,p1 === p2。但通过new的方式创建的Promise对象都是一个新的对象,因此后面的三个比较结果都是false。另外,为什么p4的then最先调用,但在控制台上是最后输出结果的呢?因为p4的resolve中接收的参数是一个Promise对象p1,resolve会对p1”拆箱“,获取p1的状态和值,但这个过程是异步的。
Promise.resolve方法的参数分成四种情况。
(1)参数是一个Promise实例
如果参数是Promise实例,那么Promise.resolve将不做任何修改、原封不动地返回这个实例。
(2)参数是一个thenable对象
thenable对象指的是具有then方法的对象,比如下面这个对象。
let thenable = {
then: function(resolve, reject) {
resolve(42);
}
};
Promise.resolve方法会将这个对象转为Promise对象,然后就立即执行thenable对象的then方法。
let thenable = {
then: function(resolve, reject) {
resolve(42);
}
};
let p1 = Promise.resolve(thenable);
p1.then(function(value) {
console.log(value); // 42
});
上面代码中,thenable对象的then方法执行后,对象p1的状态就变为resolved,从而立即执行最后那个then方法指定的回调函数,输出42。
(3)参数不是具有then方法的对象,或根本就不是对象
如果参数是一个原始值,或者是一个不具有then方法的对象,则Promise.resolve方法返回一个新的Promise对象,状态为Resolved。
var p = Promise.resolve('Hello');
p.then(function (s){
console.log(s)
});
// Hello
上面代码生成一个新的Promise对象的实例p。由于字符串Hello不属于异步操作(判断方法是字符串对象不具有then方法),返回Promise实例的状态从一生成就是Resolved,所以回调函数会立即执行。Promise.resolve方法的参数,会同时传给回调函数。
(4)不带有任何参数
Promise.resolve方法允许调用时不带参数,直接返回一个Resolved状态的Promise对象。
所以,如果希望得到一个Promise对象,比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve方法。
var p = Promise.resolve();
p.then(function () {
// ...
});
上面代码的变量p就是一个Promise对象。
8.resolve vs reject
var p1 = new Promise(function(resolve, reject){
resolve(Promise.resolve('resolve'));
});
var p2 = new Promise(function(resolve, reject){
resolve(Promise.reject('reject'));
});
var p3 = new Promise(function(resolve, reject){
reject(Promise.resolve('resolve'));
});
p1.then(
function fulfilled(value){
console.log('fulfilled: ' + value);
},
function rejected(err){
console.log('rejected: ' + err);
}
);
p2.then(
function fulfilled(value){
console.log('fulfilled: ' + value);
},
function rejected(err){
console.log('rejected: ' + err);
}
);
p3.then(
function fulfilled(value){
console.log('fulfilled: ' + value);
},
function rejected(err){
console.log('rejected: ' + err);
}
);
控制台输出:
p3 rejected: [object Promise]
p1 fulfilled: resolve
p2 rejected: reject
Promise回调函数中的第一个参数resolve,会对Promise执行”拆箱”动作。即当resolve的参数是一个Promise对象时,resolve会”拆箱”获取这个Promise对象的状态和值,但这个过程是异步的。p1”拆箱”后,获取到Promise对象的状态是resolved,因此fulfilled回调被执行;p2”拆箱”后,获取到Promise对象的状态是rejected,因此rejected回调被执行。但Promise回调函数中的第二个参数reject不具备”拆箱“的能力,reject的参数会直接传递给then方法中的rejected回调。因此,即使p3 reject接收了一个resolved状态的Promise,then方法中被调用的依然是rejected,并且参数就是reject接收到的Promise对象。
9.done()
Promise对象的回调链,不管以then方法或catch方法结尾,要是最后一个方法抛出错误,都有可能无法捕捉到(因为Promise内部的错误不会冒泡到全局)。因此,我们可以提供一个done方法,总是处于回调链的尾端,保证抛出任何可能出现的错误。
asyncFunc()
.then(f1)
.catch(r1)
.then(f2)
.done();
从上面代码可见,done方法的使用,可以像then方法那样用,提供Fulfilled和Rejected状态的回调函数,也可以不提供任何参数。但不管怎样,done都会捕捉到任何可能出现的错误,并向全局抛出。
10.finally()
finally方法用于指定不管Promise对象最后状态如何,都会执行的操作。它与done方法的最大区别,它接受一个普通的回调函数作为参数,该函数不管怎样都必须执行。
下面是一个例子,服务器使用Promise处理请求,然后使用finally方法关掉服务器。
server.listen(0)
.then(function () {
// run test
})
.finally(server.stop);
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