关于前端:按照-PromiseA-规范逐行注释并实现-Promise

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0. 前言

面试官：「你写个 Promise 吧。」

我：「对不起，打搅了，再见！」

当初前端越来越卷，不会手写 Promise 都不好意思面试了（手动狗头.jpg）。尽管没多少人会在业务中用本人实现的 Promise，然而，实现 Promise 的过程会让你对 Promise 更加理解，出了问题也能够更好地排查。

如果你还不相熟 Promise，倡议先看一下 MDN 文档。

在实现 Promise 之前，我倡议你先看一遍 Promises/A+ 标准（中文翻译：Promise A+ 标准），本文中不会再次介绍相干的概念。举荐大家优先浏览原版英文，只需高中程度的英语常识就够了，遇到不懂的再看译文。

另外，本文将应用 ES6 中的 Class 来实现 Promise。为了不便大家跟 Promise/A+ 标准对照着看，下文的程序将依照标准的程序来行文。

在正式开始之前，咱们新建一个我的项目，名称随便，依照以下步骤进行初始：

  • 关上 CMD 或 VS Code，运行 npm init，初始化我的项目
  • 新建 PromiseImpl.js 文件，前面所有的代码实现都写在这个文件里

残缺代码地址：ashengtan/promise-aplus-implementing

1. 术语

这部分大家间接看标准就好，也没什么好解释的。留神其中对于 value 的形容，value 能够是一个 thenable（有 then 办法的对象或函数）或者 Promise，这点会在前面的实现中体现进去。

2. 要求

2.1 Promise 的状态

一个 Promise 有三种状态：

  • pending：初始状态
  • fulfilled：胜利执行
  • rejected：拒绝执行

一个 Promise 一旦从 pending 变为 fulfilled 或 rejected，就无奈变成其余状态。当 fulfilled 时，须要给出一个不可变的值；同样，当 rejected 时，须要给出一个不可变的起因。

依据以上信息，咱们定义 3 个常量，用来示意 Promise 的状态：

const STATUS_PENDING = 'pending'
const STATUS_FULFILLED = 'fulfilled'
const STATUS_REJECTED = 'rejected'

接着，咱们先把 Promise 的根底框架先定义进去，这里我应用 ES6 的 Class 来定义：

class PromiseImpl {constructor() {}

  then(onFulfilled, onRejected) {}}

这里咱们先回忆一下 Promise 的根本用法：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  // ...do something
  resolve(value) // or reject(error)
})

// 屡次调用
const p1 = promise.then()
const p2 = promise.then()
const p3 = promise.then()

好了，持续欠缺 PromiseImpl，先欠缺一下构造方法：

class PromiseImpl {constructor() {
    // `Promise` 以后的状态，初始化时为 `pending`
    this.status = STATUS_PENDING
    // fulfilled 时的值
    this.value = null
    // rejected 时的起因
    this.reason = null
  }
}

另外，咱们还要定义两个办法，用于 fulfilled 和 rejected 时回调：

class PromiseImpl {constructor() {
    // ... 其余代码

    // 2.1.2 When `fulfilled`, a `promise`:
    //  2.1.2.1 must not transition to any other state.
    //  2.1.2.2 must have a value, which must not change.
    const _resolve = value => {
      // 如果 `value` 是 `Promise`（即嵌套 `Promise`），// 则须要期待该 `Promise` 执行实现
      if (value instanceof PromiseImpl) {
        return value.then(value => _resolve(value),
          reason => _reject(reason)
        )
      }
      
      if (this.status === STATUS_PENDING) {
        this.status = STATUS_FULFILLED
        this.value = value
      }
    }

    // 2.1.3 When `rejected`, a `promise`:
    //  2.1.3.1 must not transition to any other state.
    //  2.1.3.2 must have a reason, which must not change.
    const _reject = reason => {if (this.status === STATUS_PENDING) {
        this.status = STATUS_REJECTED
        this.reason = reason
      }
    }
  }
}

留神，在 _resolve() 中，如果 value 是 Promise 的话（即嵌套 Promise），则须要期待该 Promise 执行实现。这点很重要，因为前面的其余 API 如 Promise.resolve、Promise.all、Promise.allSettled 等均须要期待嵌套 Promise 执行实现才会返回后果。

最初，别忘了在 new Promise() 时，咱们须要将 resolve 和 reject 传给调用者：

class PromiseImpl {constructor(executor) {
    // ... 其余代码

    try {executor(_resolve, _reject)
    } catch (e) {_reject(e)
    }
  }
}

应用 trycatch 将 executor 包裹起来，因为这部分是调用者的代码，咱们无奈保障调用者的代码不会出错。

2.2 Then 办法

一个 Promise 必须提供一个 then 办法，其承受两个参数：

promise.then(onFulfilled, onRejected)
class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {}}

2.2.1 onFulfilled 和 onRejected

从标准 2.2.1 中咱们能够得悉以下信息：

  • onFulfilled 和 onRejected 是可选参数
  • 如果 onFulfilled 和 onRejected 不是函数，则必须被疏忽

因而，咱们能够这样实现：

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // 2.2.1 Both `onFulfilled` and `onRejected` are optional arguments:
    //   2.2.1.1 If `onFulfilled` is not a function, it must be ignored
    //   2.2.1.2 If `onRejected` is not a function, it must be ignored
    onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : () => {}
    onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : () => {}
  }
}

2.2.2 onFulfilled 个性

从标准 2.2.2 中咱们能够得悉以下信息：

  • 如果 onFulfilled 是一个函数，则必须在 fulfilled 后调用，第一个参数为 promise 的值
  • 只能调用一次
class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // ... 其余代码
    
    // 2.2.2 If `onFulfilled` is a function:
    //   2.2.2.1 it must be called after `promise` is fulfilled,
    // with promise’s value as its first argument.
    //   2.2.2.2 it must not be called before `promise` is fulfilled.
    //   2.2.2.3 it must not be called more than once.
    if (this.status === STATUS_FULFILLED) {onFulfilled(this.value)
    }
  }
}

2.2.3 onRejected 个性

与 onFulfilled 同理，只不过是在 rejected 时调用，第一个参数为 promise 失败的起因

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // ... 其余代码

    // 2.2.3 If onRejected is a function:
    //   2.2.3.1 it must be called after promise is rejected,
    // with promise’s reason as its first argument.
    //   2.2.3.2 it must not be called before promise is rejected.
    //   2.2.3.3 it must not be called more than once.
    if (this.status === STATUS_REJECTED) {onRejected(this.reason)
    }
  }
}

2.2.4 异步执行

在日常开发中，咱们常常应用 Promise 来做一些异步操作，标准 2.2.4 就是规定异步执行的问题，具体的能够联合标准里的正文浏览，重点是确保 onFulfilled 和 onRejected 要异步执行。

须要指出的是，标准里并没有规定 Promise 肯定要用 micro-task 机制来实现，因而你应用 macro-task 机制来实现也是能够的。当然，当初浏览器用的是 micro-task 来实现。这里为了不便，咱们应用 setTimeout（属于 macro-task）来实现。

因而，咱们须要略微革新下下面的代码：

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // ... 其余代码
    
    // fulfilled
    if (this.status === STATUS_FULFILLED) {setTimeout(() => {onFulfilled(this.value)
      }, 0)
    }

    // rejected
    if (this.status === STATUS_REJECTED) {setTimeout(() => {onRejected(this.reason)
      }, 0)
    }
  }
}

2.2.5 onFulfilled 和 onRejected 必须作为函数被调用

这个曾经在下面实现过了。

2.2.6 then 可被屡次调用

举个例子：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  // ...do something
  resolve(value) // or reject(error)
})

promise.then()
promise.then()
promise.catch()

因而，必须确保当 Promise fulfilled 或 rejected 时，onFulfilled 或 onRejected 依照其注册的程序逐个回调。还记得最开始咱们定义的 resolve 和 reject 吗？这里咱们须要革新下，保障所有的回调都被执行到：

const invokeArrayFns = (fns, arg) => {for (let i = 0; i < fns.length; i++) {fns[i](arg)
  }
}

class PromiseImpl {constructor(executor) {
    // ... 其余代码

    // 用于寄存 `fulfilled` 时的回调，一个 `Promise` 对象能够注册多个 `fulfilled` 回调函数
    this.onFulfilledCbs = []
    // 用于寄存 `rejected` 时的回调，一个 `Promise` 对象能够注册多个 `rejected` 回调函数
    this.onRejectedCbs = []

    const resolve = value => {if (this.status === STATUS_PENDING) {
        this.status = STATUS_FULFILLED
        this.value = value
        // 2.2.6.1 If/when `promise` is fulfilled, 
        // all respective `onFulfilled` callbacks must execute 
        // in the order of their originating calls to `then`.
        invokeArrayFns(this.onFulfilledCbs, value)
      }
    }

    const reject = reason => {if (this.status === STATUS_PENDING) {
        this.status = STATUS_REJECTED
        this.reason = reason
        // 2.2.6.2 If/when `promise` is rejected, 
        // all respective `onRejected` callbacks must execute 
        // in the order of their originating calls to `then`.
        invokeArrayFns(this.onRejectedCbs, reason)
      }
    }
  }
}

看到这里你可能会有疑难，什么时候往 onFulfilledCbs 和 onRejectedCbs 里寄存对应的回调，答案是在调用 then 时：

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // ... 其余代码

    // pending
    if (this.status === STATUS_PENDING) {this.onFulfilledCbs.push(() => {setTimeout(() => {onFulfilled(this.value)
        }, 0)
      })

      this.onRejectedCbs.push(() => {setTimeout(() => {onRejected(this.reason)
        }, 0)
      })
    }
  }
}

此时 Promise 处于 pending 状态，无奈确定其最初是 fulfilled 还是 rejected，因而须要将回调函数寄存起来，待状态确定后再执行相应的回调函数。

注：invokeArrayFns 来源于 Vue.js 3 中的源码。

2.2.7 then 必须返回 Promise

promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected)

那么，在咱们下面的代码中，then 怎么能力返回 Promise 呢？很简略：

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {let promise2 = new PromiseImpl((resolve, reject) => {if (this.status === STATUS_FULFILLED) {// ... 相干代码}

      if (this.status === STATUS_REJECTED) {// ... 相干代码}

      if (this.status === STATUS_PENDING) {// ... 相干代码}
    })

    return promise2
  }
}

因为调用 then 之后返回一个新的 Promise 对象，使得咱们也能够进行链式调用：

Promise.resolve(42).then().then()...

2.2.7.1 ~ 2.2.7.4 这四点比拟重要，咱们上面别离来看看。

2.2.7.1 如果 onFulfilled 或 onRejected 返回一个值 x，则运行 Promise 解决过程，[[Resolve]](promise2, x)。

解释：其实所谓运行 Promise 解决过程就是执行某个操作，咱们把这个操作抽取成一个办法，并命名为：promiseResolutionProcedure(promise, x, resolve, reject)。为了不便，咱们把 resolve 和 reject 一并透传进去。

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // ... 其余代码
    
    let promise2 = new PromiseImpl((resolve, reject) => {if (this.status === STATUS_FULFILLED) {setTimeout(() => {
          // 2.2.7.1
          let x = onFulfilled(this.value)
          promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
        }, 0)
      }

      if (this.status === STATUS_REJECTED) {setTimeout(() => {
          // 2.2.7.1
          let x = onRejected(this.reason)
          promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
        }, 0)
      }

      if (this.status === STATUS_PENDING) {this.onFulfilledCbs.push(() => {setTimeout(() => {
            // 2.2.7.1 
            let x = onFulfilled(this.value)
            promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
          }, 0)
        })

        this.onRejectedCbs.push(() => {setTimeout(() => {
            // 2.2.7.1
            let x = onRejected(this.reason)
            promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
          }, 0)
        })
      }
    })

    return promise2
  }
}

2.2.7.2 如果 onFulfilled 或 onRejected 抛出一个异样 e，则 promise2 必须 rejected，并返回起因 e。

解释：实现下面体现在执行 onFulfilled 或 onRejected 时应用 trycatch 包含起来，并在 catch 时调用 reject(e)。

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    // ... 其余代码
    
    let promise2 = new PromiseImpl((resolve, reject) => {if (this.status === STATUS_FULFILLED) {setTimeout(() => {
          try {
            // 2.2.7.1
            let x = onFulfilled(this.value)
            promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
          } catch (e) {
            // 2.2.7.2
            reject(e)
          }
        }, 0)
      }

      if (this.status === STATUS_REJECTED) {setTimeout(() => {
          try {
            // 2.2.7.1
            let x = onRejected(this.reason)
            promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
          } catch (e) {
            // 2.2.7.2
            reject(e)
          }
        }, 0)
      }

      if (this.status === STATUS_PENDING) {this.onFulfilledCbs.push(() => {setTimeout(() => {
            try {
              // 2.2.7.1
              let x = onFulfilled(this.value)
              promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
            } catch (e) {
              // 2.2.7.2
              reject(e)
            }
          }, 0)
        })

        this.onRejectedCbs.push(() => {setTimeout(() => {
            try {
              // 2.2.7.1
              let x = onRejected(this.reason)
              promiseResolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
            } catch (e) {
              // 2.2.7.2
              reject(e)
            }
          }, 0)
        })
      }
    })

    // 2.2.7 `then` must return a promise
    return promise2
  }
}

2.2.7.3 如果 onFulfilled 不是函数且 promise1 曾经 fulfilled，则 promise2 必须 fulfilled 且返回与 promise1 雷同的值。

解释：值的透传，例如：

Promise.resolve(42).then().then(value => console.log(value)) // 42

在第一个 then 时，咱们疏忽了 onFulfilled，那么在链式调用的时候，须要把值透传给前面的 then：

class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {
    onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value

    // ... 其余代码
  }
}

2.2.7.4 如果 onRejected 不是函数且 promise1 曾经 rejected，则 promise2 必须 rejected 且返回与 promise1 雷同的起因。

解释：同理，起因也要透传：

Promise.reject('reason').catch().catch(reason => console.log(reason)) // 'reason'
class PromiseImpl {then(onFulfilled, onRejected) {onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => { throw reason}

    // ... 其余代码
  }
}

2.3 Promise 解决过程

Promise 解决过程是一个形象的操作，输出一个 promise 和一个值，这里咱们将其命名为 promiseResolutionProcedure(promise, x, resolve, reject)，并在调用时传入 resolve 和 reject 两个办法，别离用于在 fulfilled 和 rejected 时调用。

2.3.1 如果 promise 和 x 为同一个对象

如果 promise 和 x 为同一个对象，回绝该 promise，起因为 TypeError。

const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // 2.3.1 If `promise` and `x` refer to the same object,
  // reject `promise` with a `TypeError` as the reason
  if (promise === x) {return reject(new TypeError('`promise` and `x` refer to the same object, see: https://promisesaplus.com/#point-48'))
  }

  // ... 其余代码
}

2.3.2 如果 x 是一个 Promise 对象

如果 x 是一个 Promise 对象，则须要递归执行：

const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // ... 其余代码

  // 2.3.2 If `x` is a promise, adopt its state:
  //   2.3.2.1 If `x` is pending, `promise` must remain pending until `x` is fulfilled or rejected.
  //   2.3.2.2 If/when `x` is fulfilled, fulfill `promise` with the same value.
  //   2.3.2.3 If/when `x` is rejected, reject `promise` with the same reason.
  if (x instanceof PromiseImpl) {
    return x.then(value => promiseResolutionProcedure(promise, value, resolve, reject),
      reason => reject(reason)
    )
  }
}

2.3.3 如果 x 是一个对象或函数

如果 x 是一个对象或函数：

2.3.3.1 将 x.then 赋值给 x

解释：这样做有两个目标：

  • 防止对 x.then 的屡次拜访（这也是日常开发中的一个小技巧，当要屡次拜访一个对象的同一属性时，通常咱们会应用一个变量将该属性存储起来，防止屡次进行原型链查找）
  • 执行过程中 x.then 的值可能被扭转
const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // ... 其余代码

  // 2.3.3 Otherwise, if x is an object or function
  if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {
    
    // 2.3.3.1 Let `then` be `x.then`
    let then = x.then
  }
}

2.3.3.2 如果在对 x.then 取值时抛出异样 e，则回绝该 promise，起因为 e

const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // ... 其余代码

  if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {
    
    try {// 2.3.3.1 Let `then` be `x.then`} catch (e) {
      // 2.3.3.2 If retrieving the property `x.then` results in a thrown exception `e`,
      // reject `promise` with `e` as the reason.
      reject(e)
    }
  }
}

2.3.3.3 如果 then 是函数

如果 then 是函数，则将 x 作为 then 的作用域，并调用 then，同时传入两个回调函数，第一个名为 resolvePromise，第二个名为 rejectPromise。

解释：意思就是在调用 then 的时候要指定其 this 值为 x，同时须要传入两个回调函数。这时候用 call() 来实现是最好不过了：

then.call(x, resolvePromise, rejectPromise)

2.3.3.3.1 ~ 2.3.3.3.4 总结起来的意思如下：

  • 2.3.3.3.1 如果 resolvePromise 被调用，则递归调用 promiseResolutionProcedure，值为 y。因为 Promise 中能够嵌套 Promise：

    then.call(
  x,
  y => promiseResolutionProcedure(promise, y, resolve, reject),
  rejectPromise
)

  • 2.3.3.3.2 如果 rejectPromise 被调用，参数为 r，则拒绝执行 Promise，起因为 r：

    then.call(
  x,
  y => promiseResolutionProcedure(promise, y, resolve, reject), // resolvePromise
  r => reject(r) // rejectPromise
)

  • 2.3.3.3.3 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用，或者被同一参数调用了屡次，则只执行首次调用

    解释：这里咱们能够通过设置一个标记位来解决，而后别离在 resolvePromise 和 rejectPromise 这两个回调函数内做判断：

    // 初始化时设置为 false
let called = false

if (called) {return}

// `resolvePromise` 和 `rejectPromise` 被调用时设置为 true
called = true
  • 2.3.3.3.4 调用 then 抛出异样 e 时，如果这时 resolvePromise 或 rejectPromise 曾经被调用，则疏忽；否则回绝该 Promise，起因为 e
const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // ... 其余代码
  
  let called = false

  if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {
    try {
      let then = x.then

      if (typeof then === 'function') {
        // 2.3.3.3 If `then` is a function, call it with `x` as `this`,
        // first argument `resolvePromise`, and second argument `rejectPromise`
        then.call(
          // call it with `x` as `this`
          x,

          // `resolvePromise`
          // 2.3.3.3.1 If/when `resolvePromise` is called with a value `y`,
          // run `[[Resolve]](promise, y)`.
          y => {
            // 2.3.3.3.3 If both `resolvePromise` and `rejectPromise` are called,
            // or multiple calls to the same argument are made,
            // the first call takes precedence, and any further calls are ignored.
            if (called) {return}
            called = true

            promiseResolutionProcedure(promise, y, resolve, reject)
          },

          // `rejectPromise`
          // 2.3.3.3.2 If/when `rejectPromise` is called with a reason `r`,
          // reject `promise` with `r`
          r => {
            // 2.3.3.3.3
            if (called) {return}
            called = true

            reject(r)
          }
        )
      } else {
        // 2.3.3.4 If `then` is not a function, fulfill `promise` with `x`
        resolve(x)
      }
    } catch (e) {
      // 2.3.3.3.3
      if (called) {return}
      called = true

      // 2.3.3.2 If retrieving the property `x.then` results in a thrown exception `e`,
      // reject `promise` with `e` as the reason.

      // 2.3.3.3.4 If calling `then` throws an exception `e`
      //   2.3.3.3.4.1 If `resolvePromise` or `rejectPromise` have been called, ignore it
      //   2.3.3.3.4.2 Otherwise, reject `promise` with `e` as the reason

      reject(e)
    }
  }
}

2.3.3.4 如果 then 不是函数，则执行该 promise，参数为 x

const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // ... 其余代码

  if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {
    try {
      let then = x.then

      if (typeof then === 'function') {// 2.3.3.3} else {
        // 2.3.3.4 If `then` is not a function, fulfill `promise` with `x`
        resolve(x)
      }
    } catch (e) {}}
}

2.3.4 如果 x 既不是对象也不是函数

如果 x 既不是对象也不是函数，执行该 promise，参数为 x：

const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {
  // ... 其余代码

  if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {// 2.3.3} else {
    // 2.3.4 If `x` is not an object or function, fulfill `promise` with `x`
    resolve(x)
  }
}

至此，咱们的自定义 Promise 曾经实现。这是源码：promise-aplus-implementing。

4. 如何测试

Promise/A+ 标准提供了一个测试脚本：promises-tests，你能够用它来测试你的实现是否符合规范。

在 PromiseImpl.js 里增加以下代码：

// PromiseImpl.js

const STATUS_PENDING = 'pending'
const STATUS_FULFILLED = 'fulfilled'
const STATUS_REJECTED = 'rejected'

const invokeArrayFns = (fns, arg) => {// ... 相干代码}

const promiseResolutionProcedure = (promise, x, resolve, reject) => {// ... 相干代码}

class PromiseImpl {// ... 相干代码}

PromiseImpl.defer = PromiseImpl.deferred = () => {const dfd = {}
  dfd.promise = new PromiseImpl((resolve, reject) => {
    dfd.resolve = resolve
    dfd.reject = reject
  })

  return dfd
}

module.exports = PromiseImpl

而后在 package.json 里增加 scripts：

// package.json

{
  "scripts": {"test": "promises-aplus-tests PromiseImpl.js"}
}

而后，运行 npm run test，执行测试脚本，如果你的实现合乎 Promise/A+ 标准的话，所有测试用例均会通过。

5. 其余 API 的实现

Promise/A+ 标准只规定了 then() 办法的实现，其余的如 catch()、finally() 等办法并不在标准里。但就实现而言，这些办法能够通过对 then() 办法或其余形式进行二次封装来实现。

另外，像是 all()、race() 等这些办法，其参数为一个 可迭代 对象，如 Array、Set、Map 等。那么，什么是 可迭代 对象依据 ES6 中的标准，要成为 可迭代 对象，一个对象必须实现 @@iterator 办法，即该对象必须有一个名为 @@iterator 的属性，通常咱们应用常量 Symbol.iterator 来拜访该属性。

依据以上信息，判断一个参数是否为 可迭代 对象，其实现如下：

const isIterable = value => !!value && typeof value[Symbol.iterator] === 'function'

Promise.resolve

Promise.resolve(value)，静态方法，其参数有以下几种可能：

  • 参数是 Promise 对象
  • 参数是 thenable 对象（领有 then() 办法的对象）
  • 参数是原始值或不具备 then() 办法的对象
  • 参数为空

因而，其返回值由其参数决定：有可能是一个具体的值，也有可能是一个 Promise 对象：

class PromiseImpl {static resolve(value) {return new PromiseImpl((resolve, reject) => resolve(value))
  }
}

Promise.reject

Promise.reject(reason)，静态方法，参数为 Promise 拒绝执行时的起因，同时返回一个 Promise 对象，状态为 rejected：

class PromiseImpl {static reject(reason) {return new PromiseImpl((resolve, reject) => reject(reason))
  }
}

Promise.prototype.catch

Promise.prototype.catch(onRejected) 其实就是 then(null, onRejected) 的语法糖：

class PromiseImpl {catch(onRejected) {return this.then(null, onRejected)
  }
}

Promise.prototype.finally

顾名思义，不论 Promise 最初的后果是 fulfilled 还是 rejected，finally 里的语句都会执行：

class PromiseImpl {finally(onFinally) {
    return this.then(value => PromiseImpl.resolve(onFinally()).then(() => value), 
      reason => PromiseImpl.resolve(onFinally()).then(() => { throw reason})
    )
  }
}

Promise.all

Promise.all(iterable)，静态方法 ，参数为 可迭代 对象：

  • 只有当 iterable 里所有的 Promise 都胜利执行后才会 fulfilled，回调函数的返回值为所有 Promise 的返回值组成的数组，程序与 iterable 的程序保持一致。
  • 一旦有一个 Promise 拒绝执行，则状态为 rejected，并且将第一个拒绝执行的 Promise 的起因作为回调函数的返回值。
  • 该办法会返回一个 Promise。
class PromiseImpl {static all(iterable) {if (!isIterable(iterable)) {return new TypeError(`TypeError: ${typeof iterable} is not iterable (cannot read property Symbol(Symbol.iterator))`)
    }

    return new PromiseImpl((resolve, reject) => {
      // `fulfilled` 的 Promise 数量
      let fulfilledCount = 0
      // 收集 Promise `fulfilled` 时的值
      const res = []
  
      for (let i = 0; i < iterable.length; i++) {const iterator = iterable[i]
        iterator.then(
          value => {res[i] = value
            fulfilledCount++
            if (fulfilledCount === iterable.length) {resolve(res)
            }
          },
          reason => reject(reason)
        )
      }
    })
  }
}

测试一下：

const promise1 = Promise.resolve(42)
const promise2 = new PromiseImpl((resolve, reject) => setTimeout(() => resolve('value2'), 1000))

PromiseImpl.all([
  promise1,
  promise2
]).then(values => console.log('values:', values))

后果：

values: [42, 'value2']

如同挺完满的，然而事实果真如此吗？认真看看咱们的代码，如果 iterable 是一个空的数组呢？如果 iterable 里有不是 Promise 的呢？就像这样：

PromiseImpl.all([])
PromiseImpl.all([promise1, promise2, 'value3'])

这种状况下执行后面的代码，是得不到任何后果的。因而，代码还要再改良一下：

class PromiseImpl {static all(iterable) {if (!isIterable(iterable)) {return new TypeError(`TypeError: ${typeof iterable} is not iterable (cannot read property Symbol(Symbol.iterator))`)
    }

    return new PromiseImpl((resolve, reject) => {
      // `fulfilled` 的 Promise 数量
      let fulfilledCount = 0
      // 收集 Promise `fulfilled` 时的值
      const res = []
      
      // - 填充 `res` 的值
      // - 减少 `fulfilledCount`
      // - 判断所有 `Promise` 是否曾经全副胜利执行
      const processRes = (index, value) => {res[index] = value
        fulfilledCount++
        if (fulfilledCount === iterable.length) {resolve(res)
        }
      }

      if (iterable.length === 0) {resolve(res)
      } else {for (let i = 0; i < iterable.length; i++) {const iterator = iterable[i]
          
          if (iterator && typeof iterator.then === 'function') {
            iterator.then(value => processRes(i, value),
              reason => reject(reason)
            )
          } else {processRes(i, iterator)
          }
        }
      }
    })
  }
}

当初再来测试一下：

const promise1 = PromiseImpl.resolve(42)
const promise2 = 3
const promise3 = new PromiseImpl((resolve, reject) => setTimeout(() => resolve('value3'), 1000))

PromiseImpl.all([
  promise1,
  promise2,
  promise3,
  'a'
]).then(values => console.log('values:', values))
// 后果：values: [42, 3, 'value3', 'a']

PromiseImpl.all([]).then(values => console.log('values:', values))
// 后果：values: []

Promise.allSettled

Promise.allSettled(iterable)，静态方法 ，参数为 可迭代 对象：

  • 当 iterable 里所有的 Promise 都胜利执行或拒绝执行后才实现，返回值是一个对象数组。
  • 如果有嵌套 Promise，须要期待该 Promise 实现。
  • 返回一个新的 Promise 对象。

对于 allSettled，咱们能够在 all 的根底上进行封装：

class PromiseImpl {static allSettled(iterable) {if (!isIterable(iterable)) {return new TypeError(`TypeError: ${typeof iterable} is not iterable (cannot read property Symbol(Symbol.iterator))`)
    }

    const promises = iterable.map(iterator => PromiseImpl.resolve(iterator).then(value => ({ status: STATUS_FULFILLED, value}),
      reason => ({status: STATUS_REJECTED, reason})
    ))

    return PromiseImpl.all(promises)
  }
}

测试后果：

PromiseImpl.allSettled([PromiseImpl.resolve(42),
  PromiseImpl.reject('Oops!'),
  PromiseImpl.resolve(PromiseImpl.resolve(4242)),
  'a'
]).then(values => console.log(values))
// 后果：// [//   { status: 'fulfilled', value: 42},
//   {status: 'rejected', reason: 'Oops!'},
//   {status: 'fulfilled', value: 4242},
//   {status: 'fulfilled', value: 'a'}
// ]

Promise.race

Promise.race(iterable)，静态方法 ，参数为 可迭代 对象：

  • 当 iterable 里的任一 Promise 胜利执行或拒绝执行时，应用该 Promise 胜利返回的值或拒绝执行的起因
  • 如果 iterable 为空，则处于 pending 状态
  • 返回一个新的 Promise 对象

例如：

Promise.race([Promise.resolve(42),
  Promise.reject('Oops!'),
  'a'
]).then(values => console.log(values))
  .catch(reason => console.log(reason))
// 后果：42

Promise.race([Promise.reject('Oops!'),
  Promise.resolve(42),
  'a'
]).then(values => console.log(values))
  .catch(reason => console.log(reason))
// 后果：Oops!

实现如下：

class PromiseImpl {static race(iterable) {if (!isIterable(iterable)) {return new TypeError(`TypeError: ${typeof iterable} is not iterable (cannot read property Symbol(Symbol.iterator))`)
    }

    return new PromiseImpl((resolve, reject) => {if (iterable.length === 0) {return} else {for (let i = 0; i < iterable.length; i++) {const iterator = iterable[i]
          
          if (iterator && typeof iterator.then === 'function') {
            iterator.then(value => resolve(value),
              reason => reject(reason)
            )
            return
          } else {resolve(iterator)
            return
          }
        }
      }
    })
  }
}

这里要留神一点：别忘了应用 return 来完结 for 循环。

测试后果：

PromiseImpl.race([PromiseImpl.resolve(42),
  PromiseImpl.reject('Oops!'),
  'a'
]).then(values => console.log(values))
  .catch(reason => console.log(reason))
// 后果：42

PromiseImpl.race([PromiseImpl.reject('Oops!'),
  PromiseImpl.resolve(42),
  'a'
]).then(values => console.log(values))
  .catch(reason => console.log(reason))
// 后果：'Oops!'

PromiseImpl.race([
  'a',
  PromiseImpl.reject('Oops!'),
  PromiseImpl.resolve(42)
]).then(values => console.log(values))
  .catch(reason => console.log(reason))
// 后果：'a'

6. 独特探讨

  1. 在 2.3.3.1 把 x.then 赋值给 then 中，什么状况下 x.then 的指向会被扭转？
  2. 在 2.3.3.3 如果 then 是函数 中，除了应用 call() 之外，还有什么其余形式实现吗？

7. 总结

实现 Promise，根本分为三个步骤：

  1. 定义 Promise 的状态
  2. 实现 then 办法
  3. 实现 Promise 解决过程

8. 写在最初

以前，我在意能不能自己实现一个 Promise，到处找文章，这块代码 Ctrl+C，那块代码 Ctrl+V。当初，我看重的是实现的过程，在这个过程中，你不仅会对 Promise 更加相熟，还能够学习如何将标准一步步转为理论代码。做对的事，远比把事件做对重要。

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参考资料

  • Promises/A+
  • Promise A+ 标准
  • 应用 Promise – MDN
  • Promise – MDN

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发表至： 前端
2022-04-01
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