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兩年前端經驗還不會手寫Promise?

開發 前端
Promise是一種代表異步操作最終完成或失敗的對象。它是ES6中新增的語法特性,通過Promise對象,可以更加優雅地處理異步操作。Promise有三種狀態:pending(進行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失敗)。一旦Promise的狀態發生改變,就不會再變。

什么是promise?

當我們處理異步操作時,我們經常需要進行一系列的操作,如請求數據、處理數據、渲染UI等。在過去,這些操作通常通過回調函數來處理,但是回調函數嵌套過多會導致代碼難以維護,產生回調地獄(Callback Hell)。Promise就是一種用于解決異步編程問題的解決方案。

概念?

Promise是一種代表異步操作最終完成或失敗的對象。它是ES6中新增的語法特性,通過Promise對象,可以更加優雅地處理異步操作。Promise有三種狀態:pending(進行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失敗)。一旦Promise的狀態發生改變,就不會再變。

Promise的作用:

  1. 異步操作的管理: Promise提供了一種標準的方式來管理異步操作,使得代碼更加清晰易讀。
  2. 解決回調地獄問題: Promise的鏈式調用(Chaining)可以避免多層嵌套的回調函數,使代碼結構更加清晰。
  3. 錯誤處理: Promise提供了統一的錯誤處理機制,通過catch方法可以捕獲Promise鏈中的錯誤,避免了未捕獲的異常。
  4. 并行和串行執行: Promise可以串行或并行執行多個異步操作,并通過Promise.all和Promise.race等方法來管理多個Promise實例的狀態。

Promise的方法:

  1. then(onFulfilled, onRejected): then方法用于注冊Promise的成功和失敗回調,并返回一個新的Promise,可以實現鏈式調用。
  2. catch(onRejected): catch方法用于捕獲Promise鏈中的錯誤,并返回一個新的Promise,用于處理錯誤。
  3. finally(onFinally): finally方法用于注冊一個回調函數,無論Promise的狀態如何都會被調用。
  4. Promise.resolve(value): Promise.resolve方法用于將一個值包裝成Promise對象,如果參數是Promise實例,則直接返回該實例。
  5. Promise.reject(reason): Promise.reject方法用于返回一個狀態為rejected的Promise對象,并將指定的原因傳遞給Promise的回調函數。
  6. Promise.all(iterable): Promise.all方法用于將多個Promise實例包裝成一個新的Promise實例,當所有Promise實例的狀態都變為fulfilled時,新的Promise的狀態才變為fulfilled;當其中一個Promise實例的狀態變為rejected時,新的Promise的狀態就變為rejected。
  7. Promise.race(iterable): Promise.race方法用于將多個Promise實例包裝成一個新的Promise實例,當其中一個Promise實例的狀態發生改變時,新的Promise的狀態就跟著改變。
  8. Promise.allSettled(iterable): Promise.allSettled方法用于將多個Promise實例包裝成一個新的Promise實例,無論這些Promise的狀態如何,最終返回的Promise實例的狀態都會變為fulfilled,返回的結果是一個包含所有Promise的狀態和結果的數組。

實現Promise的重點

如果要手寫Promise,那就需要先理清楚重點,然后實現主,要集中在以下幾個方面:

  1. 狀態管理: Promise有三種狀態:pending(進行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失敗)。在Promise的生命周期中,它會從pending狀態轉變為fulfilled或rejected狀態,一旦狀態改變就不可再變。狀態的變化由Promise的執行器函數中的resolve和reject函數觸發。
  2. 鏈式調用: Promise允許通過then方法鏈式調用,每次調用then都會返回一個新的Promise實例,以實現更加靈活的異步操作。通過鏈式調用,可以串聯多個異步操作,并在每個操作完成后執行特定的處理邏輯。
  3. 錯誤處理: Promise提供了catch方法用于捕獲Promise鏈中的錯誤。在Promise鏈中,如果某個Promise發生了rejected狀態,它會沿著鏈路向下傳遞,直到被catch方法捕獲到錯誤,或者如果沒有捕獲到錯誤,則會導致未捕獲的異常。
  4. 異步執行: Promise的then方法中的回調函數會在當前執行棧執行完成后,通過事件循環機制被放入下一個事件循環中執行,這樣可以保證回調函數總是在當前代碼執行完成后執行,從而實現異步操作。
  5. 解決回調地獄問題: Promise的鏈式調用可以解決回調地獄(Callback Hell)的問題,使得代碼更加清晰易讀。通過Promise,可以更加優雅地處理多個異步操作的串行或并行執行,避免了深度嵌套的回調函數。

實現Promise

在知道Promise的概念以及重點之后,我們來簡單實現一下:

class MyPromise {
  constructor(executor) {
    // 初始化Promise的狀態為pending
    this.state = 'pending';
    // 存儲Promise的成功值
    this.value = undefined;
    // 存儲Promise的失敗原因
    this.reason = undefined;
    // 存儲成功狀態下的回調函數數組
    this.onResolvedCallbacks = [];
    // 存儲失敗狀態下的回調函數數組
    this.onRejectedCallbacks = [];


    // 定義resolve函數,用于將Promise狀態從pending改變為fulfilled
    const resolve = value => {
      if (this.state === 'pending') {
        this.state = 'fulfilled';
        this.value = value;
        // 執行成功狀態下的回調函數數組中的每個回調函數
        this.onResolvedCallbacks.forEach(callback => callback());
      }
    };


    // 定義reject函數,用于將Promise狀態從pending改變為rejected
    const reject = reason => {
      if (this.state === 'pending') {
        this.state = 'rejected';
        this.reason = reason;
        // 執行失敗狀態下的回調函數數組中的每個回調函數
        this.onRejectedCallbacks.forEach(callback => callback());
      }
    };


    try {
      // 執行executor函數,并將resolve和reject函數作為參數傳遞給executor
      executor(resolve, reject);
    } catch (error) {
      // 如果executor執行過程中發生了錯誤,則將Promise狀態改變為rejected
      reject(error);
    }
  }


  // then方法用于注冊Promise的成功和失敗回調,并返回一個新的Promise
  then(onFulfilled, onRejected) {
    // 創建一個新的Promise實例
    const newPromise = new MyPromise((resolve, reject) => {
      // 當前Promise的狀態為fulfilled時
      if (this.state === 'fulfilled') {
        // 異步執行onFulfilled回調函數,并處理返回值result
        setTimeout(() => {
          try {
            const result = onFulfilled(this.value);
            // 將返回值result傳遞給resolvePromise函數,處理新Promise的狀態
            resolvePromise(newPromise, result, resolve, reject);
          } catch (error) {
            // 如果執行onFulfilled回調函數過程中發生了錯誤,則將新Promise的狀態改為rejected
            reject(error);
          }
        }, 0);
      }


      // 當前Promise的狀態為rejected時
      if (this.state === 'rejected') {
        // 異步執行onRejected回調函數,并處理返回值result
        setTimeout(() => {
          try {
            const result = onRejected(this.reason);
            // 將返回值result傳遞給resolvePromise函數,處理新Promise的狀態
            resolvePromise(newPromise, result, resolve, reject);
          } catch (error) {
            // 如果執行onRejected回調函數過程中發生了錯誤,則將新Promise的狀態改為rejected
            reject(error);
          }
        }, 0);
      }


      // 當前Promise的狀態為pending時
      if (this.state === 'pending') {
        // 將成功和失敗回調函數分別添加到對應的回調函數數組中
        this.onResolvedCallbacks.push(() => {
          // 異步執行成功回調函數,并處理返回值result
          setTimeout(() => {
            try {
              const result = onFulfilled(this.value);
              // 將返回值result傳遞給resolvePromise函數,處理新Promise的狀態
              resolvePromise(newPromise, result, resolve, reject);
            } catch (error) {
              // 如果執行成功回調函數過程中發生了錯誤,則將新Promise的狀態改為rejected
              reject(error);
            }
          }, 0);
        });


        this.onRejectedCallbacks.push(() => {
          // 異步執行失敗回調函數,并處理返回值result
          setTimeout(() => {
            try {
              const result = onRejected(this.reason);
              // 將返回值result傳遞給resolvePromise函數,處理新Promise的狀態
              resolvePromise(newPromise, result, resolve, reject);
            } catch (error) {
              // 如果執行失敗回調函數過程中發生了錯誤,則將新Promise的狀態改為rejected
              reject(error);
            }
          }, 0);
        });
      }
    });


    // 返回新的Promise實例
    return newPromise;
  }
}


// resolvePromise函數用于處理then方法中回調函數返回的結果
function resolvePromise(newPromise, result, resolve, reject) {
  // 如果新的Promise和返回值是同一個對象,則拋出錯誤
  if (newPromise === result) {
    return reject(new TypeError('Chaining cycle detected for promise'));
  }


  // 如果返回值是Promise實例,則等待該Promise的狀態改變,并根據其狀態決定新Promise的狀態
  if (result instanceof MyPromise) {
    result.then(resolve, reject);
  } else {
    // 如果返回值不是Promise實例,則將返回值傳遞給resolve函數,將新Promise的狀態改變為fulfilled
    resolve(result);
  }
}

這段代碼實現了一個非常基礎的Promise,主要有以下幾個部分:

  1. 構造函數:

構造函數接受一個執行器函數作為參數,在構造函數內部定義了resolve和reject函數,并執行了執行器函數。執行器函數接受兩個參數,分別是resolve和reject,它們分別用于將Promise狀態從pending改變為fulfilled和rejected。

執行器函數中通過try...catch塊捕獲可能的異常,并在捕獲到異常時將Promise狀態改變為rejected。

  1. then方法:

then方法用于注冊Promise的成功和失敗回調,并返回一個新的Promise。它接受兩個參數,分別是成功回調onFulfilled和失敗回調onRejected。

在then方法內部,根據當前Promise的狀態(pending、fulfilled、rejected),分別處理執行成功和執行失敗的邏輯,并在異步環境下使用setTimeout確保執行順序。

如果then方法中的回調函數返回了一個Promise,則等待該Promise的狀態改變,并根據其狀態決定新的Promise的狀態。

  1. resolvePromise函數:

resolvePromise函數用于處理then方法中回調函數返回的結果。如果結果是一個Promise,則等待該Promise的狀態改變,并根據其狀態決定新的Promise的狀態。


責任編輯:武曉燕 來源: 海燕技術棧
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