ES6学习教程之Promise用法详解

时间:2020-11-22 ら淡然如雪人气:0

前言

promise用了这么多年了，一直也没有系统整理过。今天整理整理promise的相关东西，感兴趣的可以一起看一看。我尽量用更容易理解的语言来剖析一下promise

我准备分两篇文章来说明一下promise

一篇来理解和使用promise（本篇）另一篇来从promise使用功能的角度来剖析下promise的源码（下一篇）

1、什么是Promise

我的理解是：实现让我们用同步的方式去写异步代码的一种技术。是异步解决方案的一种。

他可以将多个异步操作进行队列化，让它们可以按照我们的想法去顺序执行。

那么，Promise之前有没有其他的异步解决方案。肯定是有的，常见的有callback回调函数以及事件。

那Promise有啥优势，我认为Promise功能更为强大，且能让我们代码写的更为清晰

Promise提供了统一的API, 让我们控制异步操作更加容易
Promise可以避免callback回调函数的层层嵌套，使代码更为清晰。可读性性与维护性更高

2、Promise基本用法

首先，我们先来了解一些Promise的基本概念

2.1、Promise状态

Promise一共有3中状态，分别是Pending（进行中）、Resolved（已完成，又称Fulfilled）和Rejected（已失败）
状态的改变只可能从Pending转------>Resolved,或者从Pending------->Rejected。并且状态一旦发生改变，就不会再更改了。而触发状态发生改变的，只有异步操作的结果。结果为成功触发状态变更为 Resolved, 结果失败或者中途发生错误，则会触发状态变更为 Rejected

2.2 Promise结构

Promise是一个构造函数，故通过new Promise()可以实例化出来一个Promise对象

new Promise()时，接受一个函数作为参数，且这个函数，有两个参数，分别是resolve,reject。而resolve和 reject也是两个函数。他们由JavaScript引擎提供，不用自己部署。

每一个被实例化出来的promise实例，都有.then() 和 .catch() 两个方法。且这两个方法的调用支持链式操作

好，了解完概念，我们看看Promise的基本用法

首先，如何实例化一个promise对象

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
	setTimeout(() => {
		if (/* 成功 */) {
			resolve(res)
		} else {
			reject(err)
		}
	}, 100)
})

上图中，通过new Promise() 实例化了一个promise实例，注意：new Promise()方法中的函数是一个立即执行函数，即，在new Promise()的一瞬间就会被执行。函数内代码是同步代码。

resolve和reject用于返回异步操作的结果，当使用resolve()时，promise状态会由Pending—>Resolved, 并将异步的正确结果返回。当使用reject()时，promise状态由Pending---->Rejected，并将错误信息返回

再看这个对象如何接收返回的结果

promise.then((res) => {
	console.log(res)
}).catch((err) => {
	console.log(err)
})

上图中，.then的回调函数和 .catch的回调函数分别用来接收resolve()返回的正确信息和reject返回的错误信息。

下面我们来详细看下.then() 和 .catch()

.then() 函数

then()函数是Promise实例的一个方法，他的作用是为Promise实例添加状态改变时的回调函数
它存在以下特点

then()是添加在Promise的原型上的。即Promise.prototype.then(), 故所有Promise实例都存在.then()方法
.then()可以进行链式操作即promise.then().then().then()，then的回调函数将会按照次序调用
.then()函数存在两个参数，这两个参数一般情况下是函数。其中，第一个函数是在状态变为Resolved的时候才会执行(我们下文中统称为.then的resolve回调)，并且参数是Promise对象resolve(res)时的值。第二个函数是在状态变为Rejected的时候才会执行(我们下文统称为.then的reject回调)，后面我们会说哪几种情况下，状态会变成Rejected
Promise会存在值穿透的情况，当我们then()的两个参数不为函数时，会穿透到下一个then()里面，如果下一个then()参数也不是函数，则会继续向下穿透
我们上面说过了，Promise实例resolve()方法执行时，会将实例的状态变更为Resolved，故.then的resolve回调会在当前Promise实例resolve()时被触发

下面，我们重点来分析下第2，3，4，5

function getData(url) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
 setTimeout(() => {
  if (url) {
  resolve({
   code: 200,
   message: 'ok',
   data: 123
  })
  } else {
  reject(new Error('缺少url'))
  }
 }, 100)
 })
}
getData('http://www.baidu.com').then((res) => {
 console.log('第一个回调')
 console.log(res)
}).then((res) => {
 console.log('第二个回调')
 console.log(res)
}).then((res) => {
 console.log('第三个回调')
 console.log(res)
})
// 第一个回调
// { code: 200, message: 'ok', data: 123 }
// 第二个回调
// undefined
// 第三个回调
// undefined

可以看出，首先，当getData() resolve() 执行时 .then的resolve回调函数被依次调用，但是只有第一个then()的resolve回调函数的参数有值，而其他两个是undefind，这是为什么呢？我们再来看一个代码

getData('http://www.baidu.com').then((res) => {
 console.log('第一个回调')
 console.log(res)
 return Promise.resolve()
}).then((res) => {
 console.log(res)
})
// 第一个回调
// { code: 200, message: 'ok', data: 123 }
// undefined

看这个代码我们可以发现，上一个then的resolve回调当return一个Promise.resolve()时，和我们不return 任何东西时得到的结果是一样的。那我们是不是可以理解为，每个.then()方法的resolve回调函数，执行完后默认都会返回一个Promise.resolve()。没错，我告诉你，是的。

至于Promise.resolve()得到的是一个什么，我先告诉你，他得到的是一个resolve状态的Promise实例。这个后面我们会再讲。

此时，我们可以总结出：从第二个.then()开始，调用这个.then的resolve回调函数的-----是上一个.then的resolve回调所返回的Promise实例。而.then回调函数的参数，便是上一个.then的回调函数所返回的Promise实例resolve的值。下面我们看一段代码验证一下

getData('http://www.baidu.com').then((res) => {
 console.log('第一个回调')
 console.log(res)
 return new Promise((resolve, reject) => {
 resolve('123')
 })
}).then((res) => {
 console.log(res)
})

// 第一个回调
// { code: 200, message: 'ok', data: 123 }
// 123

总结：

每一个.then的resolve回调都会返回默认返回一个Resolved状态的Promise对象
当你收到return了一个新的Promise实例时，会覆盖默认返回的Promise实例
返回的Promise实例resolve()的值，会作为下一个.then的resolve回调的参数返回

下面我们再来看下，如果then()的参数不是函数，那会怎么样，下面，我们看一段代码

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve(123)
 });
};
getData().
then(345)
.catch(err => {
 console.log('捕捉到一个错误')
 console.log(err)
}).then((res) => {
 console.log('我是第二个then')
 console.log(res)
})
// 输出
我是第二个then
123

如上图，可以看到，当我们第一个then的resolve回调不是函数，而是一个数字345时，resolve(123)穿透到第二个then中了，触发了第二个then的resolve回调执行，并将resolve的返回值给了第二个then的resolve回调。这种现象，叫做值穿透。

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  reject(new Error(123))
 });
};
getData().
then(345)
.catch(678)
.then((res) => {
 console.log('我是第二个then')
 console.log(res)
}).catch(err => {
 console.log('我是第二个catch')
 console.log(err)
})
// 输出
我是第二个catch
Error: 123

可以看到，报错时，同样发生了值穿透

到此，.then()相关以及 then()的第一个参数就讲完了，而第二个参数，我们放到.catch()方法中一起将

.catch() 函数

catch()也是挂载在Promise对象原型下的方法(Promise.prototype)，和then()一样, 故所有Promise对象也都有catch方法。它的作用是用来指定发生错误时的回调函数，也就是捕获异步操作所发生的错误
它有什么特点呢。我们先总结一下，后来再一一来验证

.catch()会指定一个参数作为错误发生时的回调，故catch((err) => {})的参数会在Promise状态变更为Rejected时被触发。
.then(null, (err) => {})的第二个参数，也是在Promise状态变更为Rejected时被触发。故其实.catch()和 .then()的reject回调函数本质上是一样的，只是写法不一样。但我们一般更倾向于使用.catch()而不使用.then的reject回调。原因后面会讲
代码抛出错误和reject()函数执行都会让Promise对象的状态转变为Rejected，故两种情况都会触发catch()的回调执行或者then()的reject回调执行。所以，reject()的本质，其实就是抛出一个错误
.catch()的回调函数以及.then的reject回调一样，执行时默认都会返回一个状态为Resolved的Promise对象（也就是 return Promise.resolve()）
.catch()和.then()一样，也可以写多个，也支持链式操作，原因就是上面的第三点
抛出的错误一旦被catch捕获，便不会再向外传播，只有再次向外抛出错误，才会继续被后面的catch所捕获。故错误具有冒泡性质，会一步一步向外传播，直到被catch捕获

1、我们先看第一点：

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  reject(123)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
}).catch((err) => {
 console.log('捕捉到错误')
 console.log(err)
})

// 捕捉到错误
// 123

毫无疑问，reject(123)抛出一个错误，catch的回调捕捉到错误，并输出

2、再看第二点：

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  reject(123)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
}, (err) => {
	console.log('捕捉到一个错误')
	console.log(err)
})

// 捕捉到错误
// 123

从代码上也可以看出，上面这两种方式是一样的。

现在，我来说说为什么建议使用catch() ,而不推荐使用then()的reject回调呢。看下下面的代码

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve(123)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
 return new Promise((resolve, reject) => {
  reject(new Error('123'))
 })
}, (err) => {
	console.log('捕捉到一个错误')
	console.log(err)
})

// 成功

此时，只输出了成功, 而then的resolve回调中所抛出的错误，并没有被捕捉到

再看下面一段代码

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve(123)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
 return new Promise((resolve, reject) => {
  reject(new Error('123'))
 })
}).catch((err) => {
	console.log('捕捉到一个错误')
	console.log(err)
})

成功
捕捉到一个错误
Error: 123

看，同样的错误，但是使用catch()，可以捕捉到，而使用then()的reject回调，却捕捉不到。

结论：catch()可以通过放到操作链的最底部而捕捉到任意地方（指的是Promise内）的错误。而then()的reject回调，只能捕捉到这个.then()执行之前的错误，当前执行的then的resolve回调内的错误无法捕捉到，后面再执行的代码所抛出的错误也无法捕捉到。并且.catch的写法，代码层面也更为清晰

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve(123)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
 return new Promise((resolve, reject) => {
  reject(new Error('123'))
 })
}, (err) => {
 console.log('第一个错误捕捉')
}).then((res) => {
 console.log('第二个resolve回调')
}, err => {
 console.log('第二个错误捕捉')
})

成功
第二个错误捕捉

如上图中，第一个then的resolve回调中抛出的错误被第二个then中reject回调所捕捉

故结论：一般情况下，不要去用then的第二个参数，而尽可能的去用.catch()方法去捕捉错误

3、下面我们再看第三点

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve(x)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
}).catch(err => {
 console.log('捕捉到一个错误')
 console.log(err)
 throw new Error('我抛出了一个错误')
}).catch(err => {
 console.log('我也捕捉到了一个错误')
 console.log(err)
})

捕捉到一个错误
ReferenceError: x is not defined
我也捕捉到了一个错误
Error: 我抛出了一个错误

上面代码可以看出，不是只有reject()执行了才会抛出一个错误，x未定义，系统会自动抛出一个错误，throw new Error是我们自己手动抛出一个错误。而这些都会使得Promise对象的状态变更为Rejected,从而触发catch。
同时上面的代码我们还可以看出我们上面写的第六点，错误会冒泡式向外传播，当被catch之后，便不会再进行传播了。直到再次抛出错误。上面代码中，第一个错误被第一个catch捕获后，原本第二个catch是不会再走的，但因为在第一个catch中又抛出了一个错误，才导致了第二个catch的执行。

4、下面我们再看第四点（catch()的回调函数也会返回一个状态是Resolved的Promise实例）
其实这一点，我们从上面那张图中也是可以看出来的，第一个catch()的回调原本是要返回了一个Resolved状态的Promise，但是因为throw了一个错误，导致这个Promise实例状态变更为Rejected并返回，而变成成Rejected变触发了第二个catch的回调执行

我们看下下面的代码，再次验证下

var getData = function() {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve(x)
 });
};
getData().then((res) => {
 console.log('成功')
}).catch(err => {
 console.log('捕捉到一个错误')
 console.log(err)
}).then((res) => {
 console.log('我是第二个then')
})

捕捉到一个错误
ReferenceError: x is not defined
我是第二个then

上面代码可以看出，catch的回调执行后，后面的then依然被执行了，为什么，就是因为catch的回调执行后默认返回了一个Resolved状态的Promise实例（return Promise.resolve()）

第五点，第六点我们已经验证过了。不再多说。

实现简单的axios

axios我们比较常用，大家应该都发现了，axios的使用方式，和Promise好像是一样的，

axios({
 url:'http://www.baidu.com',
 method: 'post',
 data: {}
}).then((res) => {
 console.log(res)
}).catch((err) => {
 console.log(err)
})

没错。axios就是一个Promise实例。他是一个用Promise来封装的一个XMLHttpRequest
下面我们也来实现一个简单的axios

function MyAxios(option) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
  const http = new XMLHttpRequest()
  http.open(option.method, option.url);
  http.responseType = "json";
  http.setRequestHeader("Accept", "application/json");
  http.onreadystatechange = myHandler;
  http.send();

  function myHandler() {
   if (this.readyState !== 4) {
    return;
   }
   if (this.status === 200) {
    resolve(this.response);
   } else {
    reject(new Error(this.statusText));
   }
  }
 })
}
MyAxios({
 url:'http://www.baidu.com',
 method: 'post'
}).then((res) => {
 console.log(res)
}).catch((err) => {
 console.log(err)
})

Promise.all, Promise.race 以及两者的区别

1、Promise.all

Promise.all()可以并行执行多个Promise(), 并返回一个新的Promise实例

var p = Promise.all([p1, p2, p3]); // p1,p2,p3为3个Promise实例

Promise.all（）的参数不一定是数组，只要具有Iterator接口的数据都可以（Iterator是一个遍历器，我这里就不做过多介绍，感兴趣的可以自己去官网看看）。但是参数遍历后返回的成员必须必须是Promise对象（如上面的，p1,p2,p3都必须是Promise对象，如果不是，则会先调用Promise.resolve(p1)将他转化为Promise实例）

那么，Promise.all()返回的Promise实例的状态是如何定义的。

只有参数的各个成员(p1,p2,p3)状态都变成Resolved，p的状态才会变成Resolved,
参数的各个成员中，有任意一个状态变成Rejected, p的状态都会立刻变成Rejected

function getData (data) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
   if (data === 6) {
    reject(new Error('请求发生错误了'))
   } else {
    resolve(data)
   }
  }, data * 500)
 })
}
const promises = [1,3,5,7].map((item) => {
 return getData(item)
})
Promise.all(promises)
.then((res) => {
 console.log('请求成功')
 console.log(res)
}).catch((err) => {
 console.log('请求失败')
 console.log(err)
})

// 3.5s后输出
请求成功
[ 1, 3, 5, 7 ]

如上图, 最后一个成员(上图中7返回的promise实例)的状态是在3.5s后才变更为Resolved，故.then()的resolve回调在3.5s后才执行

function getData (data) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
   if (data === 6) {
    reject(new Error('请求发生错误了'))
   } else {
    resolve(data)
   }
  }, data * 500)
 })
}
const promises = [2,4,6,8].map((item) => {
 return getData(item)
})
Promise.all(promises)
.then((res) => {
 console.log('请求成功')
 console.log(res)
}).catch((err) => {
 console.log('请求失败')
 console.log(err)
})

// 3s后输出
请求失败
Error: 请求发生错误了

上图可以看出，当我们改用 2，4，6，8去得到promise成员时，第3s得时候发生了错误，此时，Promise.all()返回得Promise实例得状态立刻变更为Rejected，catch()的回调立即触发。故输出错误

2、Promise.race()

Promise.race()和Promise.all()的作用是一样的，都是并发处理多个Promise实例，并返回一个新的实例。
而区别在于，两者返回的新的Promise实例的状态改变的时机不同。

Promise.all是所有Promise子成员状态都变为Resolved, 新的Promise实例状态才会变成Resolved。中途如果有任何一个子成员状态变成了Rejected，新的Promise实例的状态就会立刻变为Rejected

Promise.race是只要子成员中，有任何一个的状态发生了变化(不管是变成Resolved还是Rejected)，那么返回的新的Promise实例的状态也会立刻发生变化，而变化的状态就是那个子成员所变化的状态。

function getData (data) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
   if (data === 6) {
    reject(new Error('请求发生错误了'))
   } else {
    resolve(data)
   }
  }, data * 500)
 })
}
const promises = [2,4,6,8].map((item) => {
 return getData(item)
})
Promise.race(promises)
.then((res) => {
 console.log('请求成功')
 console.log(res)
}).catch((err) => {
 console.log('请求失败')
 console.log(err)
})

// 1s后输出
请求成功
2

上图可以看出，1s后第一个子成员状态变更为Resolved，那么返回的新Promise实例状态也立马变更为Resolved，故1s后.then()的resolve回调执行。输出请求成功.

最后，我们来说一说前面用到了的Promise.resolve()吧

Promise.resolve和Promise.reject

Promise.resolve()

前面我们说到过 Promise.resolve可以返回一个状态是Resolved的Promise对象。没错，其实它等同于

new Promise((resolve, reject) => {
 resolve()
})

当Promise.resolve()有参数时，会返回一个Promise对象的同时，将参数做作为then()resolve回调的参数返回（当参数是thenable对象除外，后面会将）。主要有以下几种情况

1、参数是一个Promise对象时

将会直接返回这个参数，不做任何更改

2、参数是thenable对象时，（即，存在.then()方法的对象），如下

let obj= {
 then: function(resolve, reject) {
 resolve('我是thenable对象');
 }
};

此时，Promise.resolve(obj) 会返回一个Promise对象，并且调用obj的then()方法，哎，这里注意了，这个.then()并不是新Promise对象的.then() , obj的then()会立即执行，可不代表新的Promise对象的then() 的回调也会执行，还记得吗，我们前面说的Promise对象的then()的回调执行的条件是这个Promise对象的状态发生变化了才会执行。

let obj= {
 then: function(resolve, reject) {
  console.log(123)
 }
};
 
let p1 = Promise.resolve(obj);
p1.then(function(value) {
 console.log('成功')
 console.log(value); // 42
});
// 输出
123

从上图可以看出来，立即执行了obj.then()，但Promise的then的回调并没有被执行

3、参数不是对象，或者说是没有.then方法的对象

会返回一个Promise实例，并将参数作为.then()的resolve回调的参数返回

如，Promise.resolve(‘123') 等价于

new Promise((resolve, reject) => {
 resolve('123')
})

4、不带参数，即Promise.resolve()，也就是我们前面说的。

返回了一个Resolved状态的Promise对象，但是.then()的resolve回调没有参数。

new Promise((resolve, reject) => {
 resolve()
}).then((res) => {
	console.log(res)
})
// 输出
undefined

Promise.resolve()

Promise.reject() 也是返回一个Promise对象，只是这个对象的状态是Rejected
至于参数的用法和Promise.resolve()完全一样，唯一的区别是没有thenable参数一说，也就是说有参数时，参数不论哪种情况，都会被当做catch()的回调参数返回。也就是说参数没有前面1，2，3种的区别。大家可以去试试，我就不过多说明了。

总结

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