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拥抱异步: Promise原理

拥抱异步: Promise原理

作者: snow4web | 来源:发表于2019-02-14 21:31 被阅读21次
    event loop

    前言


    最近在项目中平凡遇到异步程序开发,从前端开发到服务端nodejs,python的asyncio。作为一个web开发人员拥抱异步是势在必行,接下来打算投入一些时间好好学习。

    今天我们来聊聊Promise。

    Promise介绍


    Promise 是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大。它由社区最早提出和实现,ES6 将其写进了语言标准,统一了用法,原生提供了Promise对象。

    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)、fulfilled(已成功)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fulfilled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,这时就称为 resolved(已定型)。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。

    注意,为了行文方便,本章后面的resolved统一只指fulfilled状态,不包含rejected状态。

    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)。

    如何实现?


    promise的规范详见:https://promisesaplus.com/

    一个极简的版本如下:

    function Promise(fn) {
        var value = null,
            callbacks = [];  //callbacks为数组,因为可能同时有很多个回调
    
        this.then = function (onFulfilled) {
            callbacks.push(onFulfilled);
        };
    
        function resolve(value) {
            callbacks.forEach(function (callback) {
                callback(value);
            });
        }
    
        fn(resolve);
    }
    

    调用then方法,将想要在Promise异步操作成功时执行的回调放入callbacks队列,其实也就是注册回调函数,可以向观察者模式方向思考;
    创建Promise实例时传入的函数会被赋予一个函数类型的参数,即resolve,它接收一个参数value,代表异步操作返回的结果,当一步操作执行成功后,用户会调用resolve方法,这时候其实真正执行的操作是将callbacks队列中的回调一一执行;

    加入状态后的版本:

    function Promise(fn) {
        var state = 'pending',
            value = null,
            callbacks = [];
    
        this.then = function (onFulfilled) {
            if (state === 'pending') {
                callbacks.push(onFulfilled);
                return this;
            }
            onFulfilled(value);
            return this;
        };
    
        function resolve(newValue) {
            value = newValue;
            state = 'fulfilled';
            setTimeout(function () {
                callbacks.forEach(function (callback) {
                    callback(value);
                });
            }, 0);
        }
    
        fn(resolve);
    }
    

    上述代码的思路是这样的:resolve执行时,会将状态设置为fulfilled,在此之后调用then添加的新回调,都会立即执行。

    参考


    https://www.promisejs.org/
    http://es6.ruanyifeng.com

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