Promise简单实现（正常思路版）

作者: 潘逸飞 | 来源:发表于2016-02-19 16:45 被阅读12709次

Promise

看了些promise的介绍，还是感觉不够深入，这个在解决异步问题上是一个很好的解决方案，所以详细看一下，顺便按照自己的思路实现一个简单的Promise。

Promise/A+规范：

首先重新阅读了下A+的规范:
- promise代表了一个异步操作的最终结果，主要是通过then方法来注册成功以及失败的情况，
- Promise/A+历史上说是实现了Promise/A的行为并且考虑了一些不足之处，他并不关心如何创建，完成，拒绝Promise，只考虑提供一个可协作的then方法。

术语：

promise是一个拥有符合上面的特征的then方法的对象或者方法。
thenable是定义了then方法的对象或者方法
value是任何合法的js的值（包括undefined，thenable或者promise）
exception是一个被throw申明抛出的值
reason是一个指明了为什么promise被拒绝

2.1 状态要求：

promise必须是在pending，fulfilled或者rejected之间的一种状态。
promise一旦从pending变成了fulfilled或则rejected，就不能再改变了。
promise变成fulfilled之后，必须有一个value，并且不能被改变
promise变成rejected之后，必须有一个reason，并且不能被改变

2.2 then方法的要求：

promise必须有个then方法来接触当前的或者最后的value或者reason
then方法接受两个参数，onFulfilled和onRejected，这两个都是可选的，如果传入的不是function的话，就会被忽略
如果onFulfilled是一个函数，他必须在promise完成后被执行(不能提前)，并且value是第一个参数，并且不能被执行超过一次
如果onRejected是一个函数，他必须在promise拒绝后被执行(不能提前)，并且reason是第一个参数，并且不能被执行超过一次
onFulfilled或者onRejected只能在执行上下文堆只包含了平台代码的时候执行(就是要求onfulfilled和onrejected必须异步执行，必须在then方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈执行，这里可以使用macro-task或者micro-task，这两个的区别参见文章)
onFulfilled或者onRejected必须作为function被执行(就是说没有一个特殊的this，在严格模式中，this就是undefined，在粗糙的模式，就是global)
then方法可能在同一个promise被调用多次，当promise被完成，所有的onFulfilled必须被顺序执行，onRejected也一样
then方法必须也返回一个promise(这个promise可以是原来的promise，实现必须申明什么情况下两者可以相等)promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected);
如果onFulfilled和onRejected都返回一个value x，执行2.3Promise的解决步骤[[Resolve]](promise2, x)
如果onFulfilled和onRejected都抛出exception e，promise2必须被rejected同样的e
如果onFulfilled不是个function，且promise1 is fulfilled，promise2也会fulfilled，和promise1的值一样
如果onRejected不是个function，且promise1 is rejected，promise2也会rejected，理由和promise1一样

这里不论promise1被完成还是被拒绝，promise2 都会被 resolve的，只有出现了一些异常才会被rejected

2.3Promise的解决步骤==[[Resolve]](promise2, x)

这个是将promise和一个值x作为输入的一个抽象操作。如果这个x是支持then的，他会尝试让promise接受x的状态；否则，他会用x的值来fullfill这个promise。运行这样一个东西，遵循以下的步骤
如果promise和x指向同一个对象，则reject这个promise使用TypeError。
如果x是一个promise，接受他的状态
如果x在pending，promise必须等待x的状态改变
如果x被fullfill，那么fullfill这个promise使用同一个value
如果x被reject，那么reject这个promise使用同一个理由
如果x是一个对象或者是个方法
如果x.then返回了错误，则reject这个promise使用错误。
如果then是一个方法，使用x为this，resolvePromise为一参，rejectPromise为二参，
如果resolvePromise被一个值y调用，那么运行[[Resolve]](promise, y)
如果rejectPromise被reason r，使用r来reject这个promise
如果resolvePromise和rejectPromise都被调用了，那么第一个被调用的有优先权，其他的beihulue
如果调用then方法得到了exception，如果上面的方法被调用了，则忽略，否则reject这个promise
如果then方法不是function，那么fullfill这个promise使用x
如果x不是一个对象或者方法，那么fullfill这个promise使用x

如果promise产生了环形的嵌套，比如[[Resolve]](promise, thenable)最终唤起了[[Resolve]](promise, thenable)，那么实现建议且并不强求来发现这种循环，并且reject这个promise使用一个TypeError。

接下来正式写一个promise

思路都是最正常的思路，想要写一个Promise，肯定得使用一个异步的函数，就拿setTimeout来做。

var p = new Promise(function(resolve){
    setTimeout(resolve, 100);
});
p.then(function(){console.log('success')},function(){console.log('fail')});

初步构建

上面是个最简单的使用场景我们需要慢慢来构建

function Promise(fn){
  //需要一个成功时的回调
  var doneCallback;
  //一个实例的方法，用来注册异步事件
  this.then = function(done){
    doneCallback = done;
  }
  function resolve(){
    doneCallback();
  }
  fn(resolve);
}

加入链式支持

下面加入链式，成功回调的方法就得变成数组才能存储

function Promise(fn){
  //需要成功以及成功时的回调
  var doneList = [];
  //一个实例的方法，用来注册异步事件
  this.then = function(done ,fail){
    doneList.push(done);
    return this;
  }
  function resolve(){
    doneList.forEach(function(fulfill){
      fulfill();
    });
  }
  fn(resolve);
}

这里promise里面如果是同步的函数的话，doneList里面还是空的，所以可以加个setTimeout来将这个放到js的最后执行。这里主要是参照了promiseA+的规范，就像这样

function resolve(){
  setTimeout(function(){
    doneList.forEach(function(fulfill){
      fulfill();
    });
  },0);
}

加入状态机制

这时如果promise已经执行完了，我们再给promise注册then方法就怎么都不会执行了，这个不符合预期，所以才会加入状态这种东西。更新过的代码如下

function Promise(fn){
  //需要成功以及成功时的回调
  var state = 'pending';
  var doneList = [];
  //一个实例的方法，用来注册异步事件
  this.then = function(done){
    switch(state){
      case "pending":
        doneList.push(done);
        return this;
        break;
      case 'fulfilled':
        done();
        return this;
        break;
    }
  }
  function resolve(){
    state = "fulfilled";
    setTimeout(function(){
      doneList.forEach(function(fulfill){
        fulfill();
      });
    },0);
  }
  fn(resolve);
}

加上异步结果的传递

现在的写法根本没有考虑异步返回的结果的传递，我们来加上结果的传递

function resolve(newValue){
  state = "fulfilled";
  var value = newValue;
  setTimeout(function(){
    doneList.forEach(function(fulfill){
      value = fulfill(value);
    });
  },0);
}

支持串行

这样子我们就可以将then每次的结果交给后面的then了。但是我们的promise现在还不支持promise的串行写法。比如我们想要

var p = new Promise(function(resolve){
    setTimeout(function(){
      resolve(12);
    }, 100);
});
var p2 = new Promise(function(resolve){
    setTimeout(function(){
      resolve(42);
    }, 100);
});
p.then(
      function(name){
        console.log(name);return 33;
      }
  )
  .then(function(id){console.log(id)})
  .then(p2)
  .then(function(home){console.log(home)});

所以我们必须改下then方法。

当then方法传入一般的函数的时候，我们目前的做法是将它推进了一个数组，然后return this来进行链式的调用，并且期望在resolve方法调用时执行这个数组。

最开始我是研究的美团工程师的一篇博客,到这里的时候发现他的解决方案比较跳跃，于是我就按照普通的正常思路先尝试了下：

如果传入一个promise的话，我们先尝试继续推入数组中，在resolve的地方进行区分，发现是可行的，我先贴下示例代码，然后会有详细的注释。

function Promise(fn){
  //需要成功以及成功时的回调
  var state = 'pending';
  var doneList = [];
  this.then = function(done){
    switch(state){
      case "pending":
        doneList.push(done);
        return this;
        break;
      case 'fulfilled':
        done();
        return this;
        break;
    }
  }
  function resolve(newValue){
    state = "fulfilled";
    setTimeout(function(){
      var value = newValue;
      //执行resolve时，我们会尝试将doneList数组中的值都执行一遍
      //当遇到正常的回调函数的时候，就执行回调函数
      //当遇到一个新的promise的时候，就将原doneList数组里的回调函数推入新的promise的doneList，以达到循环的目的
      for (var i = 0;i<doneList.length;i++){
        var temp = doneList[i](value)
        if(temp instanceof Promise){
            var newP =  temp;
            for(i++;i<doneList.length;i++){
                newP.then(doneList[i]);
            }
        }else{
            value = temp;
        }
      }
    },0);
  }
  fn(resolve);
}
var p = function (){
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
          resolve('p 的结果');
        }, 100);
    });
}
var p2 = function (input){
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            console.log('p2拿到前面传入的值：' + input)
            resolve('p2的结果');
        }, 100);
    });
}
p()
.then(function(res){console.log('p的结果:' + res); return 'p then方法第一次返回'})
.then(function(res){console.log('p第一次then方法的返回：'+res); return 'p then方法第二次返回'})
.then(p2)
.then(function(res){console.log('p2的结果：' + res)});

加入reject

我按照正常思路这么写的时候发现出了点问题，因为按照最上面的规范。即使一个promise被rejected，他注册的then方法之后再注册的then方法会可能继续执行resolve的。即我们在then方法中为了链式返回的this的status是可能会被改变的，假设我们在实现中来改变状态而不暴露出来(这其实一点也不推荐)。

我直接贴实现的代码，还有注释作为讲解

function Promise(fn){
  var state = 'pending';
  var doneList = [];
  var failList= [];
  this.then = function(done ,fail){
    switch(state){
      case "pending":
        doneList.push(done);
        //每次如果没有推入fail方法，我也会推入一个null来占位
        failList.push(fail || null);
        return this;
        break;
      case 'fulfilled':
        done();
        return this;
        break;
      case 'rejected':
        fail();
        return this;
        break;
    }
  }
  function resolve(newValue){
    state = "fulfilled";
    setTimeout(function(){
      var value = newValue;
      for (var i = 0;i<doneList.length;i++){
        var temp = doneList[i](value);
        if(temp instanceof Promise){
            var newP =  temp;
            for(i++;i<doneList.length;i++){
                newP.then(doneList[i],failList[i]);
            }
        }else{
            value = temp;
        }
      }
    },0);
  }
  function reject(newValue){
    state = "rejected";
    setTimeout(function(){
      var value = newValue;
      var tempRe = failList[0](value);
      //如果reject里面传入了一个promise，那么执行完此次的fail之后，将剩余的done和fail传入新的promise中
      if(tempRe instanceof Promise){
        var newP = tempRe;
        for(i=1;i<doneList.length;i++){
            newP.then(doneList[i],failList[i]);
        }
      }else{
        //如果不是promise，执行完当前的fail之后，继续执行doneList
        value =  tempRe;
        doneList.shift();
        failList.shift();
        resolve(value);
      }
    },0);
  }
  fn(resolve,reject);
}
var p = function (){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        setTimeout(function(){
          reject('p 的结果');
        }, 100);
    });
}
var p2 = function (input){
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            console.log('p2拿到前面传入的值：' + input)
            resolve('p2的结果');
        }, 100);
    });
}
p()
.then(function(res){console.log('p的结果:' + res); return 'p then方法第一次返回'},function(value){console.log(value);return 'p then方法第一次错误的返回'})
.then(function(res){console.log('p第一次then方法的返回：'+res); return 'p then方法第二次返回'})
.then(p2)
.then(function(res){console.log('p2的结果：' + res)});

这篇文章是自己根据比较正常的思路来写的一个简单的promise。

接下来还会有篇文章来自习研究下美团那篇博客以及一些主流的promise的写法，敬请期待。

参考：

先写到这里，顺便给个github的传送门，喜欢的朋友star一下啊，自己平时遇到的问题以及一下学习的经历及写代码的思考都会在github上进行记录~

Promise简单实现（正常思路版）

Promise

Promise/A+规范：

术语：

2.1 状态要求：

2.2 then方法的要求：

2.3Promise的解决步骤==[[Resolve]](promise2, x)

接下来正式写一个promise

初步构建

加入链式支持

加入状态机制

加上异步结果的传递

支持串行

加入reject

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