关于javascript:JS笔记2JS模拟实现Promise源码解析

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1. 前言

Promises/A+ 标准:
https://www.ituring.com.cn/article/66566（中文）；https://promisesaplus.com/（英文）；
ES6 中的 promise 采纳 Promise/A+ 标准，链接如上。

源码起源：https://repl.it/@morrain2016/Promise
本文本质上是对这份源码的一次解析。
这份源码是用 JS 代码对 promise 的模仿实现，与原生的 promise 势必存在些许的差别，然而，了解了这份源码，必定会帮忙你更深刻地了解 promise 底层原理。

2. 源码解析

本章节次要分成两个大节对源码进行解析：

  1. 尽可能地将源码缩减至最小，但保障了其外围性能的实现。通过这一阶段，你就深刻了解了 promise 的外围原理；
  2. 残缺源码的其它局部详解。

2.1 外围代码

本大节分为两个局部，第一个局部为没有正文的外围代码，第二局部为具体正文的外围代码，目标很简略：读者先本人思考，若在某处卡住了可返回第二局部找到答案。
指标是：实现一个 myPromise 类，能胜利执行上面的代码：

new myPromise(res => {setTimeout(() => {console.log("test1");    // 两秒后输入 test1
        res("data1");
    }, 2000);
}).then((data) => {console.log(data);    // 两秒后紧接着 test1 输入 data1
    return new myPromise(res => {setTimeout(() => {console.log("test2");    // 三秒后输入 test2
            res("data2");
        }, 1000);
    })
}).then(data => {console.log(data);    // 三秒后紧接着 test2 输入 data2
})

2.1.1 challenge

该局部代码只保留了 promise 的两种状态：pending 和 fulfilled，对外只暴露出 then 办法。rejected 状态和其它办法将在第二阶段解析。

无正文版:

class myPromise {callbacks = [];
    state = 'pending';
    value = null;
    constructor(fn) {fn(this._resolve.bind(this));
    }
    then(onFulfilled) {return new myPromise((resolve) => {
            this._handle({
                onFulfilled: onFulfilled || null,
                resolve: resolve,
            });
        });
    }
    _handle(callback) {if (this.state === 'pending') {this.callbacks.push(callback);
            return;
        }
        if (!callback.onFulfilled) {callback.resolve(this.value);
            return;
        }
        var ret = callback.onFulfilled(this.value);
        callback.resolve(ret);
    }
    _resolve(value) {if (this.state !== 'pending') return
        if (value && (typeof value === 'object' && value !== null || typeof value === 'function')) {
            var then = value.then;
            if (typeof then === 'function') {then.call(value, this._resolve.bind(this));
                return;
            }
        }
        this.state = 'fulfilled';
        this.value = value;
        this.callbacks.forEach(callback => this._handle(callback));
    }
}

2.1.2 help

具体正文版：

class myPromise {callbacks = [];// resolve 执行后, 会顺次执行该数组中的回调函数
    state = 'pending';// 记录 promise 的以后状态: "pending"/"fulfilled"/"rejected"
    value = null;// 记录 resolve(data)中传递的数据 data
    constructor(fn) {
        // 立刻执行传入 promise 中的函数 fn
        // 当 fn 函数中执行 resolve(), 其实是在调用外部办法:this._resolve.bind(this)
        fn(this._resolve.bind(this));
    }
    // promise 实例的 then 办法, 将传进来的函数 onFulfilled 放入 callback 中
    then(onFulfilled) {// then 办法返回一个新的 promise 实例, 以实现链式调用: promise.then().then()....
        return new myPromise((resolve) => {
            // 这个新 promise 实例的状态由 resolve 管制, 所以将 resolve 一并打包, 前面会用到
            this._handle({
                onFulfilled: onFulfilled || null,
                resolve: resolve,
            });
        });
    }
    _handle(callback) {
        // 顺着 then 办法的逻辑, 将 callback 对象放入存储数组中
        if (this.state === 'pending') {this.callbacks.push(callback);
            return;
        }

        // 如果 then 中没有传递参数, 即模式为 promise.then().then(cb), 
        // 那么第一个 then 发明的 promise 实例, 应该立刻执行 resolve, 进入 fulfilled 状态, 并执行 cb();
        if (!callback.onFulfilled) {callback.resolve(this.value);// 将 value 传递上来
            return;
        }

        /**
         * promise.then(()=>{
         *      return 666;
         * }).then(data =>{*      console.log(data); // 打印出 666
         * })
         * 这里相当于在执行第一个 then 中的回调函数, 并将返回的 "666" 传递给下一个 then;
         * 
         * 思考: 如果返回的不是 "666", 而是一个 promise 呢? 能够去看_resolve 办法中标记为 **(1)** 的代码逻辑
         */
        var ret = callback.onFulfilled(this.value);
        callback.resolve(ret);
    }
    _resolve(value) {// 这行代码的成果就是: new myPromise(res=>{res(); res(); res();}), 第一个 res()前面的所有 res()都会疏忽
        if (this.state !== 'pending') return

        // **(1)** 这一块的逻辑基于 value 是一个 promise 实例.      这一块倡议最初钻研
        if (value && (typeof value === 'object' && value !== null || typeof value === 'function')) {
            var then = value.then;// promise 领有 then 办法, 据此来判断该对象是不是一个 promise
            if (typeof then === 'function') {
                // value 是一个 promise 实例, 此时以后 promise 的状态该当依赖于 value 这个 promise 实例的状态
                then.call(value, this._resolve.bind(this)); 
                return;
                // 看个例子
                /**
                 * promise.then(()={
                 *      return new myPromise(res => {*          res(data);
                 *      })
                 * })
                 * 这里回调函数中返回的是一个 promise 实例, 相当于下面的 value
                 * then.call(value, this._resolve.bind(this)), 即 value.then(this._resolve.bind(this)),
                 * 当 value 这个 promise 履行执行 fulfilled 后, 就会执行 this._resolve.bind(this), 也就是外层 promise 的 resolve(data)
                 */
            }
        }

        // 上面的逻辑就比较简单了
        this.state = 'fulfilled';// 扭转状态
        this.value = value;// 保留后果
        this.callbacks.forEach(callback => this._handle(callback));// 顺次调用 callbacks 数组中的所有函数
    }
}

2.2 其它局部详解

如果读者已通过第一阶段，倡议拜访该地址 https://www.ituring.com.cn/article/66566，间接浏览残缺源码，若途中遇到问题，可回到本大节来找到答案。

本大节次要从以下几个局部进行解析：

  1. rejected 状态的补充；
  2. 类的静态方法：resolve、reject、all、race；
  3. 实例的 catch 和finally办法。

2.2.1 rejected 状态的补充

class myPromise {callbacks = [];
  state = 'pending';
  value = null;
  constructor(fn) {
    // 这里的参数多了一个_reject 函数
    fn(this._resolve.bind(this), this._reject.bind(this));
  }
  then(onFulfilled, onRejected) {return new myPromise((resolve, reject) => {
      // 这里减少了一部分代码
      this._handle({
        onFulfilled: onFulfilled || null,
        onRejected: onRejected || null,
        resolve: resolve,
        reject: reject
      });
    });
  }
  _handle(callback) {if (this.state === 'pending') {this.callbacks.push(callback);
      return;
    }

    // 这里和上个版本的逻辑相似, 只不过减少了 rejected 状态
    let cb = this.state === 'fulfilled' ? callback.onFulfilled : callback.onRejected;

    if (!cb) {
      cb = this.state === 'fulfilled' ? callback.resolve : callback.reject;
      cb(this.value);
      return;
    }

    /**
     * cb 函数在执行过程中可能会遇到报错, 如
     * promise.then(()=>{*    throw Error("error!")
     * })
     * 这时该当执行 reject, 并将 error 信息传递进来
     */
    let ret;
    try {ret = cb(this.value);
      cb = this.state === 'fulfilled' ? callback.resolve : callback.reject;
    } catch (error) {
      ret = error;
      cb = callback.reject
    } finally {cb(ret);
    }

  }
  _resolve(value) {if (this.state !== 'pending') return

    if (value && (typeof value === 'object' || typeof value === 'function')) {
      var then = value.then;
      if (typeof then === 'function') {then.call(value, this._resolve.bind(this), this._reject.bind(this));
        return;
      }
    }

    this.state = 'fulfilled';// 扭转状态
    this.value = value;// 保留后果
    this.callbacks.forEach(callback => this._handle(callback));
  }
  // 减少了_reject 外部办法
  _reject(error) {if (this.state !== 'pending') return

    /**
     * 这里没有对 error 是不是 promise 的判断, 因而当 onRejected 函数返回一个 promise 实例时, 会间接将这个实例传递进来, 如
     *  new myPromise((res, rej) => {// 将一个 promise 实例传入 rej()函数中
          rej(new myPromise(() => {console.log("test")}));  
        }).then(() => {}, data => {console.log(data);  // 这里将打印出下面的 promise 实例
        })
     */
    this.state = 'rejected';
    this.value = error;
    this.callbacks.forEach(callback => this._handle(callback));
  }
}

2.2.2 类的静态方法（resolve、reject、all、race）

  • Promise.resolve()、Promise.reject()：
    // Promise.resolve()返回一个 promise 实例, 上面的代码都围绕着这一点, 只是对传进来的不同参数响应不同的行为
    static resolve(value) {if (value && value instanceof Promise) {
        // value 是 promise 实例, 间接返回该实例
        return value;
      } else if (value && typeof value === 'object' && typeof value.then === 'function') {
        // value 不是 promise 实例, 然而具备 then 办法; 即它是一个 thenable 对象
        let then = value.then;
        return new Promise(resolve => {then(resolve);
        });
      } else if (value) {
        // value 不是 promise 实例也不是 thenable 对象
        return new Promise(resolve => resolve(value));
      } else {
        // value 不存在
        return new Promise(resolve => resolve());
      }
    }

    static reject(value) {if (value && typeof value === 'object' && typeof value.then === 'function') {
        let then = value.then;
        return new Promise((resolve, reject) => {then(reject);
        });
        
      } else {return new Promise((resolve, reject) => reject(value));
      }
    }

​ Promise.reject 与 Promise.resolve 相似，区别在于 Promise.reject 始终返回一个状态的 rejected 的 Promise 实例，而 Promise.resolve 的参数如果是一个 Promise 实例的话，返回的是参数对应的 Promise 实例，所以状态不肯定。

  • Promise.all()、Promise.race()
static all(promises) {
      // 返回一个 promise 实例
      return new Promise((resolve, reject) => {
        let fulfilledCount = 0  // 计数
        const itemNum = promises.length // promises 中的 promise 个数
        const rets = Array.from({length: itemNum})  // 用来保留每个 promise 的返回后果
        promises.forEach((promise, index) => {Promise.resolve(promise).then(result => {
            fulfilledCount++;
            rets[index] = result;
            if (fulfilledCount === itemNum) {resolve(rets);
            }
          }, reason => reject(reason));
        })
  
      })
    }
    static race(promises) {return new Promise(function (resolve, reject) {
        // 顺次执行 promises 中的各个 promise, 只有有一个 promise 状态确定了, 就执行 resolve 或者 reject
        for (let i = 0; i < promises.length; i++) {Promise.resolve(promises[i]).then(function (value) {return resolve(value)
          }, function (reason) {return reject(reason)
          })
        }
      })
    }

2.2.3 实例办法（catch、finally）

// promise.catch(cb)相当于 promise.then(null, cb)
catch(onError) {return this.then(null, onError);
    }
finally(onDone) {if (typeof onDone !== 'function') return this.then();
      let Promise = this.constructor;
      return this.then(value => Promise.resolve(onDone()).then(() => value),
        reason => Promise.resolve(onDone()).then(() => { throw reason})
      );
    // 如果这里写成: return this.then(onDone, onDone), 会导致这样的问题: 
    // 1.onDone 会接管上一个 promise 传过来的参数; 2. 如果 onDone 返回一个 promise, 它将影响最终的状态;
    }

3. 源码的缺点

这份源码存在一些问题，比方在执行上面这段代码时：原生 promise 的输入后果是: 2, 1，因为 then 办法中的代码是异步执行的；而这份源码实现的 promise 的输入后果是：1，2，这次要是因为以后源码的 then 办法是同步执行。

new Promise((res) => {res();
}).then(() => {console.log(1);
})
console.log(2);

4. 参考资料

图解 Promise 实现原理：https://zhuanlan.zhihu.com/p/58428287

【翻译】Promises/A+ 标准：https://www.ituring.com.cn/article/66566

源码：https://repl.it/@morrain2016/Promise

正文完
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2021-02-25
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