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    47. ES6+ Promise 進階版

    1. 前言

    前兩節我們學習了 Promise 的用法,并且在上一節我們動手實現了一個符合 Promise A+ 規范的簡版 Promise。真正了解了 Promise 底層是怎么來實現的,更好地幫助我們理解 Promise 并對 Promise 的擴張打下了基礎。對 Promise 的擴展會可以解決一些通用的問題,比如使用?Promise.all()?去并發請求接口。在 node 中還提供了將?callback?類型的 api 轉換為 Promise 對象。

    本節我們將繼續學習 Promise 對象相關API的使用。這些api在我們的實際應用中會經常使用,并且可以很好的解決常見的問題。

    2. Promise.resolve () 和 Promise.reject ()

    前面我們已經學習了在?new Promise()?對象時執行器會提供兩個回調函數,一個是?resolve?返回一個立即成功的 Promise,一個是?reject?返回一個立即失敗的 Promise。在執行器中需要根據不同情況調?resolve?或?reject?,如果我們只想返回一個成功或失敗的 Promise 怎么做呢?

    Promise 對象上的提供了?Promise.resolve(value)?和?Promise.reject(reason)?語法糖,用于只返回一個成功或失敗的 Promise。下面我們看下它的對比寫法:

    const p1 = new Promise(function(resolve, reject){
        reslove(100)
    })
    const p2 = Promise.resolve(100) //和p1的寫法一樣
    
    const p3 = new Promise(function(resolve, reject){
        reject('error')
    })
    const p4 = Promise.reject('error') //和p3的寫法一樣
    

    通過上面的對比?Promise.resolve(value)?創建的實例也具有 then 方法的鏈式調用。這里有個概念就是:如果一個函數或對象,具有 then 方法,那么他就是 thenable 對象。

    Promise.resolve(123).then((value) => {
      console.log(value);
    });
    
    Promise.reject(new Error('error')).then(() => {
      // 這里不會走 then 的成功回調
    }, (err) => {
      console.error(err);
    });
    

    其實,實現?Promise.resolve(value)?和?Promise.reject(reason)?的源碼是很簡單的。就是在 Promise 類上創建?resolve?和?reject?這個兩個方法,然后去實例化一個 Promise 對象,最后分別在執行器中的?resolve()?和?reject()?函數。按照這個思路有如下實現方式:

    class Promise {
    	...
      resolve(value) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
          resolve(value)
        })
      }
      reject(reason) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
          reject(reason)
        })
      }
    }
    

    通過上面的實現源碼我們很容易地知道,這兩個方法的用法。需要注意的是?Promise.resolve(value)?中的 value 是一個 Promise 對象 或者一個 thenable 對象,Promise.reject(reason)?傳入的是一個異常的原因。

    3. catch()

    Promise 對象提供了鏈式調用的 catch 方法捕獲上一層錯誤,并返回一個 Promise 對象。catch 其實就是 then 的一個別名,目的是為了更好地捕獲錯誤。它的行為和?Promise.prototype.then(undefined, onRejected)?只接收?onRejected?回調是相同的,then 第二個參數是捕獲失敗的回調。所以我們可以實現一個 catch 的源碼,如下:

    class Promise {
      //...
      catch(errorCallback) {
        return this.then(null, errorCallback);
      }
    }
    

    從上面的實現 catch 的方法我們可以知道,catch 是內部調用了 then 方法并把傳入的回調傳入到 then 的第二個參數中,并返回這個 Promise。這樣我們就更清楚地知道 catch 的內部原理了,以后看到 catch 可以直接把它看成調用了 then 的失敗的回調就行。下面我們看幾個使用 catch 的例子:

    let promise = new Promise((resolve, reject) => {
      resolve('100');
    })
    promise.then((data) => {
      console.log('data:', data);	// data: 100
      throw new Error('error')
    }, null).catch(reason => {
      console.log(reason)	// Error: error
    })
    

    catch 后還可以鏈式調用then方法,默認會返回 undefined。也可以返回一個普通的值或者是一個新的 Promise 實例。同樣,在 catch 中如果返回的是一個普通值或者是 resolve,在下一層還是會被 then 的成功回調所捕獲。如果在 catch 中拋出異?;蚴菆绦?reject 則會被下一層 then 的失敗的回調所捕獲。

    promise.then((data) => {
      console.log('data:', data);	// data: 100
      throw new Error('error')
    }, null).catch(reason => {
      console.log(reason)	// Error: error
      return 200
    }).then((value) => {
      console.log(value)	// 200
    }, null)
    

    4. finally()

    finally 是 ES9 的規范,它也是 then 的一個別名,只是這個方法是一定會執行的,不像上面提到的 catch 只有在上一層拋出異?;蚴菆绦?reject 時才會走到 catch 中。

    Promise.resolve('123').finally(() => {
      console.log('100'); // 100
    })
    

    知道 finally 是 then 的一個別名,那我們就知道在它后面也是可以鏈式調用的。

    Promise.resolve('123').finally(() => {
      console.log('100');
      return 200;
    }).then((data) => {
      console.log(data); // 123
    })
    

    需要注意的是在 finally 中返回的普通值或是返回一個 Promise 對象,是不會傳到下一個鏈式調用的 then 中的。如果 finally 中返回的是一個異步的 Promise 對象,那么鏈式調用的下一層 then 是要等待 finally 有返回結果后才會執行:

    Promise.resolve('123').finally(() => {
      console.log('100');
      return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          resolve(100);
        }, 3000)
      })
    }).then((data) => {
      console.log(data); // 123
    })
    

    執行上面的代碼,在 then 中打印的結果會在 3 秒后執行。這也說明了 finally 有類似 sleep 函數的意思。

    finally 是 ES9 的規范,在不兼容 ES9 的瀏覽器中就不能使用這個 api,所以我們可以在 Promise 對象的原型上增加一個 finally 方法。

    Promise.prototype.finally = function(callback) {
      return this.then((value) => {
        return Promise.resolve(callback()).then(() => value);
      }, (err) => {
        return Promise.reject(callback()).catch(() => {throw err});
      })
    }
    

    因為 finally 是一定會執行的,所以 then 中的成功和失敗的回調都需要執行 finally 的回調函數。使用?Promise.resolve(value)?和?Promise.reject(reason)?去執行 finally 傳入的回調函數,然后使用 then 和 catch 來返回 finally 上一層返回的結果。

    3. Promise.all () 和 Promise.race ()

    在前端面試中經常會問這兩個 api 并做對比,因為它們的參數都是傳入一個數組,都是做并發請求使用的。

    3.1 Promise.all()

    Promise.all()?特點是將多個 Promise 實例包裝成一個新的 Promise 實例,只有同時成功才會返回成功的結果,如果有一個失敗了就會返回失敗,在使用 then 中拿到的也是一個數組,數組的順序和傳入的順序是一致的。

    const p1 = Promse.resolve('任務1');
    const p2 = Promse.resolve('任務2');
    const p3 = Promse.reject('任務失敗');
    
    Promise.all([p1, p2]).then((res) => {
      console.log(res);		// ['任務1', '任務2']
    }).catch((error) => {
      console.log(error)
    })
    
    Promise.all([p1, p3, p2]).then((result) => {
      console.log(result)
    }).catch((error) => {
      console.log(error)      // 任務失敗
    })
    

    Promise.all()?在處理多個任務時是非常有用的,比如?Promise 基礎?一節中使用?Promise.all()?并發的請求接口的案例,我們希望得到所以接口請求回來的數據之后再去做一些邏輯,這樣我們就不需要維護一個數據來記錄接口請求有沒有完成,而且這樣請求的好處是最大限度地利用瀏覽器的并發請求,節約時間。

    3.2 Promise.race()

    Promise.race()?和?Promise.all()?一樣也是包裝多個 Promise 實例,返回一個新的 Promise 實例,只是返回的結果不同。Promise.all()?是所有的任務都處理完才會得到結果,而?Promise.race()?是只要任務成功就返回結果,無論結果是成功還是失敗。

    const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        resolve('任務1成功...');
      }, 1000)
    })
    const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        resolve('任務2成功...');
      }, 1500)
    })
    const p3 = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        reject('任務失敗...');
      }, 500)
    })
    
    Promise.race([p1, p2]).then((res) => {
      console.log(res);   // 任務1成功...
    }).catch((err) => {
      console.log(err);
    })
    
    Promise.race([p1, p2, p3]).then((res) => {
      console.log(res)
    }).catch((err) => {
      console.log(err)  // 任務失敗...
    })
    

    上面的實例代碼充分的展示了?Promise.race()?特性,在實際的開發中很少用到這個 api,這個 api 能做什么用呢?其實這個 api 可以用在一些請求超時時的處理。

    當我們瀏覽網頁時,突然網絡斷開或是變得很差的情況下,可以用于提示用戶網絡不佳,這也是一個比較常見的情況。這個時候我們就可以使用?Promise.race()?來處理:

    const request = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        resolve('請求成功...');
      }, 3000);
    })
    const timeout = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        reject('請求超時,請檢查網絡...');
      }, 2000);
    })
    
    Promise.race([request, timeout]).then(res => {
      console.log(res);
    }, err => {
      console.log(err);   // 請求超時,請檢查網絡...
    })
    

    上面的代碼中定義了兩個 Promise 實例,一個是請求實例,一個是超時實例。請求實例當 3 秒的時候才會返回,而超時設置了 2 秒,所以會先返回超時的結果,這樣就可以去提醒用戶了。

    3.3 實現 Promise.all ()

    面試題:實現一個?Promise.all()?方法。

    前面我們說到了 thenable 對象,也就是判斷一個值是不是 Promise 對象,就是判斷它是函數或對象,并具有 then 方法。

    const isPromise = (val) => {
      if (typeof val === "function" || (typeof val == "object" && val !== null)) {
        if (typeof val.then === "function") {
          return true;
        }
      }
      return false;
    };
    

    Promise.all()?會接收一個數組,數組的每一項都是一個 Promise 實例,并且它的返回結果也是一個 Promise,所以我們需要在內部 new 一個 Promise 對象,并返回。在執行器中我們的目標是:

    1. 當有實例中有錯誤或拋出異常時,就要執行執行器中的 reject;
    2. 沒有錯誤時,只有所有的實例都成功時才會執行執行器中的 resolve。

    基于這兩點,有如下步驟:

    1. 內部創建一個計數器,用于記住已經處理的實例,當計數的值和傳入實例的數組長度相等時,執行執行器中的 resolve;
    2. 創建一個用于存放實例返回結果的數組;
    3. 處理實例的結果有兩種:一種返回的是普通值、一種返回的是 Promise 對象,然后分別處理;
    4. 返回普通值結果時直接存放到數組中即可;
    5. 返回的是一個 Promise 對象時,就需要調用這個實例上的 then 方法得到結果后在存放到結果數組中去。

    根據上面的五個步驟基本就可以把?Promise.all()?實現出來了,具體代碼如下:

    Promise.all = function(arr) {
      return new Promise((resolve, reject) => {
        let num = 0;  // 用于計數
        const newArr = [];  // 存放最終的結果
    
        function processValue(index, value) {	// 處理Promise實例傳入的結果
          newArr[index] = value;
          if (++num == arr.length) {	// 當計數器的值和處理的 Promise 實例的長度相當時統一返回保護所以結果的數組
            resolve(newArr);
          }
        }
    
        for (let i = 0; i < arr.length; i++) { const currentValue = arr[i]; // Promise 實例 if (isPromise(currentValue)) { currentValue.then((res) => {
              processValue(i, res);
            }, reject)
          } else {
            processValue(i, currentValue);
          }
        }
      });
    }
    

    上面的代碼已經實現了?Promise.all()?方法,可以使用下面的例子進行測試。

    const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        resolve("任務1成功...");
      }, 1000);
    });
    
    const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        resolve("任務2成功...");
      }, 500);
    });
    
    Promise.all([p1, p2]).then((res) => {
      console.log(res)
    })
    

    4. 小結

    本節學習了根據 Promise 衍生出的相關 api 的使用,已經每個 api 基本都給出了實現源碼,理解這些源碼會讓我們更加深刻地理解 Promise,在實際的開發過程中達到游刃有余。到此我們花了三節的時間由淺入深來介紹 Promise,花些時間來徹底弄懂這些知識點,對于我們以后學習其他的異步解決方案有更好的理解。

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