JS异步编程之Promise

前言

《JS异步编程之 callback》一文我们了解了“JS 是基于单线程事件循环”的概念构建的，回调函数不会立即执行，由事件轮询去检测事件是否执行完毕，当执行完有结果后，将结果放入回调函数的参数中，然后将回调函数添加到事件队列中等待被执行。

同时也讲了回调函数的问题：

一是“回调地狱”，因为异步回调函数的特点：回调函数是作为异步函数的参数，一层一层嵌套，当嵌套过多，将使代码逻辑变得混乱，也无法做好错误捕捉和处理（只能在回调函数内部 try catch）。

二是回调的执行方式不符合自然语言的线性思维方式，不容易被理解。

三是控制反转（控制权在其他人的代码上），假如异步函数是别人提供的库，我们把回调函数传进去，我们并不能知道异步函数在调用回调函数之外做了什么事情。

func1(() => {
    func2(() => {
        func3(() => {
            func4(() => {
                try {
                    ...
                } catch (err){
                    ...
                }
            })
        });
    });
});

一、Promise 原理

首先，Promise 中文翻译为“承诺”， 是 JavaScript 的一种对象，表示承诺终将返回一个结果，无论成功还是失败。

Promise 有三个状态：等待中（pending），完成（fullfilled），失败（rejected）, Promise 的设计具有原子性，状态一旦从 pending 状态转换为 fullfilled 状态或者 rejected 状态后，将不能被改变。

var promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log("Promise 构造器会立即执行");
    setTimeout(function (){
        if(true) {
            resolve("完成");
        } else {
            reject("失败");
        }
    }, 1000);
})
promise1
.then((result) => {
    // do something
    console.log(result);
    return 1
    
    // return Promise.resolve(1);  // 返回一个决议为成功的 promise 实例
    // return Promise.reject("error");  // 返回一个决议为拒绝的 Promise 实例
})
.then((result) => {
    // .then() 方法会返回一个 promise, 完成调用的参数为前一个 promise 的返回值或者决议值。
    // do other things
    console.log(result);
    throw new Error("错误")  // 抛出错误是隐式拒绝
})
.catch((error) => {
    // 捕捉错误
    console.log(error)
})
.then(() => {
    // 还能继续执行！
})
.finally(() => {
    // always do somethings
    console.log("finally!")
})

二、Promise 的优势

1. 链式调用
   Promise 使用 then 方法后还会返回一个新的 Promise 对象，便于我们传递状态数据，同时链式写法接近于同步写法，更符合线性思维。

2. 错误捕捉
   相比回调函数的错误无法在外部捕捉的问题，Promise 能够为一连串的异步调用提供错误处理。

3. 控制反转再反转
   由于第三方提供的异步函数，无法保证回调函数如何被执行，但是 Promise 的特点，能够保证异步函数只能被 resolve 一次，以及始终以异步的形式执行代码。

4. 可以利用 Promise.all 和 Promise.race 来解决 Promise 始终未决议和并行 Promise 嵌套的问题

三、Promise 的不足

1. 每个 .then() 都是一个独立的作用域
   加入有很多个 .then() 方法，就会创建很多个独立的作用域，那么将只能通过外面包裹一层函数作用域的闭包来共享状态数据

2. 无法取消单个 .then()
   当 Promise 链中任意一个 .then() 方法中有语句执行错误后，尽管经过 catch 方法的错误处理，还是并不会中断整个 Promise 链的执行。

3. 无法得知进度
   由于 Promise 只能从 pending 到 fullfilled 或 rejected 状态，无法得知 pending 阶段的进度。

四、Promise 应用

// Promise 封装 ajax
function fetch(method, url, data){
    return new Promise((resolve, reject) => {
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        var method = method || "GET";
        var data = data || null;
        xhr.open(method, url, true);
        xhr.onreadystatechange = function() {
            if(xhr.status === 200 && xhr.readyState === 4){
                resolve(xhr.responseText);
            } else {
                reject(xhr.responseText);
            }
        }
        xhr.send(data);
        })
}

// 使用
fetch("GET", "/some/url.json", null)
.then(result => {
    console.log(result);
})

// 封装 nodejs error first 风格回调
function readFile(url) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
       fs.readFile(url,'utf8', (err, data) => {
        if(err) {
            reject(err);
            return;
        }
        resolve(data)
        }) 
    })
}

五、总结

Promise 是 ES6 提出的简化异步流程控制的新规范，强调异步任务的完成状态且具有原子性，这使得我们的代码更容易追踪和维护。Promise 在事件轮询中属于异步事件队列中的微任务，而微任务总是一次性全部执行，而宏任务是每轮轮询执行一个，此节内容参考我之前的文章《JS专题之事件循环》。

2019/02/24 @Manncoffee