什么是Promise?
MDN对Promise的定义: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。
在学习Promise之前得先了解同步与异步:
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。
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,函数调用后需要等到函数执行结束,返回执行结果,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。
var x = true;
while(x);
console.log("don't carry out"); // 不会执行
上面代码中的while是一个死循环,它会阻塞进程,因此第三句console不会执行。
异步:
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执行返回执行的结果,如果任务A需要等待,可先执行任务B,等到任务A结果返回后继续回调。
最常见的异步模式就是定时器
的使用:
setTimeout(function() {
console.log('taskA, asynchronous');
}, 0);
console.log('taskB, synchronize');
//while(true);
-------ouput-------
taskB, synchronize
taskA, asynchronous
虽然定时器延时的时间为0,但taskA
还是晚于taskB
执行。这是因为定时器是异步的,异步任务会再当前脚本的所有同步任务执行完后才会执行。如果同步代码中含有死循环,则这个异步任务不会执行,因为同步任务阻塞了进程。
回调函数:
上例中,setTimeout
里的function
便是回调函数。可以理解为:(执行完)回调的函数。
WikiPedia
对callback
的定义可以理解为: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。回调函数不仅是可以用于异步调用,一般同步的场景也可以用回调。在同步调用下,可能一段时间后执行执行或不执行(未达到执行的条件)
/******************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
由于是同步调用,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。
除了上面setTimeout
为常见的异步回调,另外常见的异步即Ajax
请求:
/******************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);
});
为什么使用Promise
利用Promise
改写上面Ajax
的例子:
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);
});
Promise
的优势在于它的重链式调用,可以避免层层嵌套回调。如果第一次Ajax
请求后,还可以用它的返回的结果再次请求
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);
});
以上出现了多层调用,难以明白层级之间的关系,这就是常说的回调地狱(Pyramid of Doom
),而使用Promise,可以利用then进行链式调用,将异步操作以同步操作的流程表示出来。
sendRequest('test1.html', '').then(function(data1) {
console.log('第一次请求成功, 这是返回的数据:', data1);
}).then(function(data2) {
console.log('第二次请求成功, 这是返回的数据:', 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);
});
Promise的基本用法
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,就会一直保持这个状态。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。
下面通过一个例子进一步讲解:
//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Promise
。Promise
接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是resolve
和reject
。这两个函数就是回调函数,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,作为参会素传递出去; -
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resolve
和reject
状态的回调函数。
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fulfilled
和rejected
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resolve
和reject
函数的,其resolve
参数相当于:
function resolveFun(data) {
//data为promise传出的值
}
而新建的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:
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,它需要等所有的同步代码执行后才会执行,因此最后打印‘resolved’
基本API
.then()
语法:Promise.prototype.then(onFulfilled,onRejected)
对Promise
添加onFulfilled
和onRejected
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。
因此可以使用链式写法。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。
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);
});
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
从上例可知,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。
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
});
上面提到的,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
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。
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
resolve(x);
});
promise.then(function (data) {
console.log(data);
});
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实例来决定。
- 当
p1
,p2
,p3
状态都为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;
/* 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"]
- 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rejected
的promise
的返回值,传给p
的回调函数;
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,而不是顺序执行的。
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fulfilled
或rejected
),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。
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
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。
Promise.resolve('success').then(function (value) {
console.log(value);
});
-------output-------
success
//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的对象)转换为promise
对象。
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
});
下面两个例子,无论是在什么时候抛异常,只要promise
状态变成resolved
或rejected
,状态不会再改变,这和新建promise
是一样的。
//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。
Promise常见问题
总结一下创建promise的流程:
- 使用new Promise(fn)或者它的快捷方式Promise.resolve()、Promise.reject(),返回一个promise对象
- 在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
接下来用例子说明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) 在
onFulfilled
中发生异常的话,在onRejected
中是捕获不到这个异常的。 - promise.then(onFilfilled).catch(onRejected) .then中产生的异常能在.catch中捕获。
一般情况,使用第二种,第二种的.catch()也可以使用.then()表示,它们本质上没有区别,.catch===.then(null,onRejected)
情景2:
如果在then中抛错,而没有对错进行处理(即catch
),那么会一直保持reject
状态,直到catch
了错误。
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
从代码的输出结果及流程,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,状态就会维持rejected
,taskB
不会执行,直到catch
了错误。
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
在TaskA
后多了对A
的处理,因此,A
抛错时,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
内部只是返回了数据。
//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。
容易出现下面的错误写法:
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:
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到
// 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resolve
或reject
,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-------
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