promise的原理以及实现（一），看不懂来找我

Promise主要作用：把异步操作变为简单可控，在完成异步操作后通过then可以做你想的操作。解决了地狱回调的痛点。

本篇实现了Promise的基本方法resolve、reject .then()、.then().then()链式调用。

一、Promise概念原理：

遵循Promise/A+规则：https://promisesaplus.com
它代表了一个异步操作的最终完成或者失败。只接受一个函数（内部叫executor自动执行），并且函数有两个参数：resolve（成功）、reject（失败）。
记住，只要声明了一个Promise即new Promise()，他就会立即执行！
执行时内部有三种状态，pending表示等待中、fulfilled表示成功、rejected表示失败。
它的结果是一个明确的状态：

pending => fulfilled
pending => rejected
听起来它的内部有点像薛定谔的猫
只要成功了，永远都是成功，失败了永远都是失败，状态已经改变就不能再改变。

二、基本使用：

1、一般我们使用它都需要与.then()方法一起食用，其中.then()也是接受两个可选的参数：fulfilled（promise成功时候的回调函数）、rejected（promise失败时候的回调函数）。如果传入then的参数不是一个函数，则会忽略它。

// promise.then语法
new Promise((resolve, reject) => {
  reject(1);  // 或是resolve(1)
}).then(res => {
  console.log('fulfillment', res);
}, err => {
  console.log('rejection', err);
});

// resolve表示成功，可以通过.then()方法获取到成功的结果
new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
}).then(res => console.log(res));  // 1


// reject表示失败，使用.catch()方法获取到失败错误原因
new Promise((resolve, reject) => {
  reject(2);
}).catch(err => console.log(err));   // 2

2、支持链式使用

new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
}).then(res => res).then(res => console.log(res));  // 1

//如果不return一个结果，默认返回的是一个undefind
new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
}).then(res => {}).then(res => console.log(res));   // undefind

三、实现环节

1、初步结构

按照上面我们已经知道Promise内部的一些内容，写一个方法架构出来。
它需要有：三种状态（pending、fulfilled、rejected）、默认值（成功/失败的默认返回值undefind）、默认方法（executor、resolve、reject 、then）先写上去。

class MyPromise {

  /**
   * 内部三种状态
   * @type {string}
   */
  static pending = 'pending';
  static fulfilled = 'fulfilled';
  static rejected = 'rejected';

  constructor(executor) {
    this.status = MyPromise.pending;  //默认的状态是pending
    this.susecessValue = undefined;  // 成功默认返回是undefined
    this.failedValue = undefined;  // 失败默认返回是undefined
    executor(this.resolve, this.reject);  //自动执行
  }

  /**
   * 成功的方法
   * @param res
   */
  resolve = (res) => {

  };

  /**
   * 失败的方法
   * @param err
   */
  reject = (err) => {

  };

  /**
   * 获取成功结果的then方法
   * @param onResolved
   * @param onRejected
   */
  then = (onResolved, onRejected) => {

  };
}

2、接着把resolve、reject 、then方法补充完整，很简单，只需要判断它的状态。resolve把状态改为fulfilled成功，同时把值存起来；reject 把状态改为rejected，同时把值存起来。then方法分别判断，是成功还是还是失败，去运行`then((res)=>{})`传进来的方法就可以。

class MyPromise {

  static pending = 'pending';
  static fulfilled = 'fulfilled';
  static rejected = 'rejected';

  constructor(executor) {
    this.status = MyPromise.pending;
    this.susecessValue = undefined;
    this.failedValue = undefined;
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve = (res) => {
    if (this.status === 'pending') {
      this.susecessValue = res;
      this.status = MyPromise.fulfilled;  // 成功了直接切换状态，因为then()方法需要使用状态
    }
  };

  reject = (err) => {
    if (this.status === 'pending') {
      this.failedValue = err;
      this.status = MyPromise.rejected; // 失败了直接切换状态，因为then()方法需要使用状态
    }
  };

  then = (onResolved, onRejected) => {
    if (this.status === 'fulfilled' && onResolved) {
      onResolved(this.susecessValue);
    }
    if (this.status === 'rejected' && onRejected) {
      onRejected(this.failedValue);
    }
  };
}

到这里算是最基本的一个promise完成了，我们来运行看一下：

new MyPromise((resolve, reject) => {
  resolve('成功1111');
}).then(res => {
  console.log('fulfillment', res);  // fulfillment 成功1111
}, err => {
  console.log('rejection', err);
});

new MyPromise((resolve, reject) => {
  reject('失败222');
}).then(res => {
  console.log('fulfillment', res);
}, err => {
  console.log('rejection', err);  //  rejection 失败222
});

通过运行是没有问题的，到这里我们算是完成了第一个小目标。
但是如果此时我们碰到了setTimeout就会有很大麻烦。比如resolve是写在setTimeout里的：

new MyPromise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve('测试');
  }, 3000);
}).then(res => {
  console.log('fulfillment', res);
}, err => {
  console.log('rejection', err);
});

我们会发现该方法并不会运行，原因很简单，因为此时的resolve('测试')方法被延迟了3秒才执行，然而我们写的then是没有被延迟的，所以这时候，then()方法会先执行，但是因为我们的then内部写了this.status状态判断（此时resolve还没有把默认的状态status从pending改为fulfilled）所以它不执行内部的任何一个方法。

3、增加支持异步（重点难点）

我们可以把then(x = > x, y=> x)方法中的两个参数（都是函数）先存起来。等待resolve或者reject的时候再运行。

class MyPromise {

  static pending = 'pending';
  static fulfilled = 'fulfilled';
  static rejected = 'rejected';

  constructor(executor) {
    this.onFulfilledFoo = [];  // 存储成功的方法
    this.onRejectedFoo = [];  // 存储失败的方法
    this.status = MyPromise.pending;
    this.susecessValue = undefined;
    this.failedValue = undefined;
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve = (res) => {
    if (this.status === 'pending') {
      this.susecessValue = res;
      this.status = MyPromise.fulfilled; 
      // resolve 时运行我们存储过的对应onResolved方法,注意要把参数传递给fn
      this.onFulfilledFoo.forEach(fn => fn(res)); 
    }
  };

  reject = (err) => {
    if (this.status === 'pending') {
      this.failedValue = err;
      this.status = MyPromise.rejected;
      // 同理，reject时就去运行我们存储起来的对应onRejected方法,注意要把参数传递给fn
      this.onRejectedFoo.forEach(fn => fn(err)); 
    }
  };

  then = (onResolved, onRejected) => {
  // 如果是pending状态，把成功的方法通过数组存起来
    if (this.status === 'pending' && onResolved) {
      this.onFulfilledFoo.push(onResolved);
    }
  // 如果是pending状态，把失败的方法通过数组存起来
    if (this.status === 'pending' && onRejected) {  
      this.onRejectedFoo.push(onRejected);
    }
    if (this.status === 'fulfilled' && onResolved) {
      onResolved(this.susecessValue);
    }
    if (this.status === 'rejected' && onRejected) {
      onRejected(this.failedValue);
    }
  };
}

然后再来测试下我们刚才遇到的 setTimeout问题：

new MyPromise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve('测试');
  }, 3000);
}).then(res => {
  console.log('fulfillment', res);   // 测试
}, err => {
  console.log('rejection', err);
});

很完美，3秒后打印出‘测试’两个字，这就是我们要的结果。但是此时还有一个大问题，就是我们还不能支持链式调用。比如说以下这种情况：

function foo() {
  return new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve('返回结果');
    }, 3000);
  });
}

foo().then(res => {
  console.log('1', res);
  return res;
}).then(res => res);  //这里的then会报错：Cannot read properties of undefined (reading 'then')

我们想到是否可以直接在我们写的promise中then方法直接return一个this，是可以的。但是解决不了问题。因为遇到以下这个情况就凉凉了：

function foo() {
  return new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve('测试');
    }, 3000);
  });
}

foo().then(res => {
  return res + '1111';
}).then(res => console.log(res));  // 测试
// 正确结果应该是：测试1111

很显然这种结果不是我们想要的，因为我们的then执行完后没有把后续的then继续把方法放到promise里面执行（理解为现在的结果是在promise外部执行的）。所以我们需要在任何时候都返回一个promise，以供then链式调用。

4、增加支持链式调用（重点）

我们需要先改造一下刚刚的写法，1、then永远返回类实例本身（只有这样才可以为无限.then().then()调用）；如果是第一次调用then（即状态为pending，此时promise内部还没给出结果）就把then方法用来做存储接收到的方法操作，即外部传进来来的方法都是用then存储。否则就直接执行_handle方法（即异步完成了，后面的.then可以直接执行），2、resolve、reject负传递刚刚通过then存储的传进来的方法给_handle，3（重点）、_handle负责判断成功或者失败情况下该执行哪个对应的方法。并且多了一步把then传进来的方法里面添加计算好的返回值。

class MyPromise {

  static pending = 'pending';
  static fulfilled = 'fulfilled';
  static rejected = 'rejected';

  constructor(executor) {
    this.saveFoo = []; // 只需要一个就可以存储
    this.status = MyPromise.pending;
    this.susecessValue = undefined;
    this.failedValue = undefined;
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve = (res) => {
    if (this.status === 'pending') {
      this.susecessValue = res;
      this.status = MyPromise.fulfilled;
      // 此时调用我们的handle去触发外部传进来的方法
      this.saveFoo.forEach(fn => this._handle(fn));  
    }
  };

  reject = (err) => {
    if (this.status === 'pending') {
      this.failedValue = err;
      this.status = MyPromise.rejected;
      this.saveFoo.forEach(fn => this._handle(fn));  //同理
    }
  };

  /**
   * 如果是pending状态（即第一次调用then，promise内部还没给出结果）
   * 就把then方法用来做存储接收到的方法操作，即外部传进来来的方法都是用then存储
   * 否则就直接执行_handle方法（即异步完成了，后面的.then可以直接执行）
   * @param onResolved
   * @param onRejected
   */
  then = (onResolved, onRejected) => {
    return new MyPromise((nextResolve, nexReject) => {
      if (this.status === 'pending') {
        this.saveFoo.push({onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject});
      } else {
        this._handle({onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject});
      }
    });
  };

  /**
   * 负责执行成功或者失败后的方法
   * @param callbacks
   * @returns {MyPromise}
   * @private
   */
  _handle = (callbacks) => {
    const { onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject } = callbacks;

    if (this.status === 'fulfilled' && onResolved) {
      // 判断是否有方法，有的话和我们最开始的一样传入值，否则返回默认值
      const thenValue = onResolved ? onResolved(this.susecessValue) : this.susecessValue;
      // 把最开始得到的值继续传递给下一个then中传递进来的方法
      nextResolve(thenValue);
    }
    // 同理
    if (this.status === 'rejected' && onRejected) {
      const thenErr = onRejected ? onRejected(this.failedValue) : this.failedValue;
      nexReject(thenErr);
    }
  };
}

再次测试一下：

function foo() {
  return new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve('测试');
    }, 3000);
  });
}

foo().then(res => {
  console.log('结果：', res);
  return res + '1111';
}).then(res => console.log('结果：', res));
// 结果： 测试
// 结果： 测试1111

到这里，我们算是解决了then示例调用的难题，还有一种情况，就是当我们的第二个then里面resolve的是一个Promise而不是一个值的时候，比如：

function foo() {
  return new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve('测试');
    }, 3000);
  });
}

foo().then(res => { 
  return new MyPromise((resolve, reject) => { // 如果这里再返回一个promise，我们就需要判断
    resolve('测试222');
  });
}).then(res => console.log('结果：', res));

我们就需要对它判断一下，如果是一个promise实例就直接去resolve或者reject返回结果，于是代码里面加个promiseToThen方法判断是否是实例本身，是的话就去走then方法返回结果。

class MyPromise {

  static pending = 'pending';
  static fulfilled = 'fulfilled';
  static rejected = 'rejected';

  constructor(executor) {
    this.saveFoo = []; // 只需要一个就可以存储
    this.status = MyPromise.pending;
    this.susecessValue = undefined;
    this.failedValue = undefined;
    executor(this.resolve, this.reject);
  }

  resolve = (res) => {
    this.promiseToThen(res); // 判断是否是一个promise
    if (this.status === 'pending') {
      this.susecessValue = res;
      this.status = MyPromise.fulfilled;
      this.saveFoo.forEach(fn => this._handle(fn)); 
    }
  };

  reject = (err) => {
    this.promiseToThen(err); // 判断是否是一个promise
    if (this.status === 'pending') {
      this.failedValue = err;
      this.status = MyPromise.rejected;
      this.saveFoo.forEach(fn => this._handle(fn));  //同理
    }
  };

  /**
   * 如果是一个promise的本身实例就走then
   * @param Params
   */
  promiseToThen = (Params) => {
    if (Params instanceof MyPromise) {
      Params.then(this.resolve, this.reject);
    }
  };

  /**
   * 如果是pending状态（即第一次调用then，promise内部还没给出结果）
   * 就把then方法用来做存储接收到的方法操作，即外部传进来来的方法都是用then存储
   * 否则就直接执行_handle方法（即异步完成了，后面的.then可以直接执行）
   * @param onResolved
   * @param onRejected
   */
  then = (onResolved, onRejected) => {
    return new MyPromise((nextResolve, nexReject) => {
      if (this.status === 'pending') {
        this.saveFoo.push({onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject});
      } else {
        this._handle({onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject});
      }
    });
  };

  /**
   * 负责执行成功或者失败后的方法
   * @param callbacks
   * @returns {MyPromise}
   * @private
   */
  _handle = (callbacks) => {
    const { onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject } = callbacks;

    if (this.status === 'fulfilled' && onResolved) {
      // 判断是否有方法，有的话和我们最开始的一样传入值，否则返回默认值
      const thenValue = onResolved ? onResolved(this.susecessValue) : this.susecessValue;
      // 把最开始得到的值继续传递给下一个then中传递进来的方法
      nextResolve(thenValue);
    }
    // 同理
    if (this.status === 'rejected' && onRejected) {
      const thenErr = onRejected ? onRejected(this.failedValue) : this.failedValue;
      nexReject(thenErr);
    }
  };
}

最后，我们还有一个步骤没做，就是promise规定，如果then的参数不是一个函数而是一个具体的值，我们就需要忽略并且返回对应的结果；如果then()参数为空那么这个then可以不执行，直接返回对应结果就可以。比如

.then(res=>'下一个then返回一个具体数值').then(1).then(res=>console.log(res))
// 或者是这种情况
.then(res=>'下一个then参数为空').then().then(res=>console.log(res))

我们只需要在_handle方法处加上判断即可，最终代码如下：

class MyPromise {

  static pending = 'pending';
  static fulfilled = 'fulfilled';
  static rejected = 'rejected';

  constructor(executor) {
    this.saveFoo = []; // 只需要一个就可以存储
    this.status = MyPromise.pending;
    this.susecessValue = undefined;
    this.failedValue = undefined;
    try {
      executor(this.resolve, this.reject);
    } catch (e) {
      this.reject(e)
    }
  }

  resolve = (res) => {
    this.promiseToThen(res); // 判断是否是一个promise
    if (this.status === 'pending') {
      this.susecessValue = res;
      this.status = MyPromise.fulfilled;
      this.saveFoo.forEach(fn => this._handle(fn)); 
    }
  };

  reject = (err) => {
    this.promiseToThen(err); // 判断是否是一个promise
    if (this.status === 'pending') {
      this.failedValue = err;
      this.status = MyPromise.rejected;
      this.saveFoo.forEach(fn => this._handle(fn));  //同理
    }
  };

  /**
   * 如果是一个promise的本身实例就走then
   * @param Params
   */
  promiseToThen = (Params) => {
    if (Params instanceof MyPromise) {
      Params.then(this.resolve, this.reject);
    }
  };


  /**
   * 把then方法用来做存储接收到的方法操作，即外部传进来来的方法都是用then存储
   * @param onResolved
   * @param onRejected
   */
  then = (onResolved, onRejected) => {
    return new MyPromise((nextResolve, nexReject) => {
      if (this.status === 'pending') {
        this.saveFoo.push({ onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject });
      }
      this._handle({ onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject });
    });
  };

  _handle = (callbacks) => {
    const {onResolved, onRejected, nextResolve, nexReject} = callbacks;
    if (typeof onResolved === 'undefined') { // 直接执行下一个then方法中的函数
      typeof nextResolve === 'function' && nextResolve(this.susecessValue)
    }

  /**
   * 负责执行成功或者失败后的方法
   * @param callbacks
   * @returns {MyPromise}
   * @private
   */
    if (this.status === 'fulfilled' && onResolved) {
      // 如果参数不是一个函数
      const translateFun = typeof onResolved === 'function' ? onResolved : () => onResolved;
      // 判断是否有方法，有的话和我们最开始的一样传入值，否则返回默认值
      const thenValue = onResolved ? translateFun(this.susecessValue) : this.susecessValue;
      // 把最开始得到的值继续传递给下一个then中传递进来的方法
      nextResolve(thenValue);
    }
    // 同理
    if (this.status === 'rejected' && onRejected) {
      const translateFun = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : () => onRejected;
      const thenErr = onRejected ? translateFun(this.failedValue) : this.failedValue;
      nexReject(thenErr);
    }
  };
}

最后：提示：任何手写的promise无法达到与原生的promise的运行顺序一致的效果（但是我们能保证then是在异步回调后出发，这其实是promise的一个重要点），因为原生的promise里.then方法会被归类到微任务那里，导致最终运行顺序不一致类似这种。

new Promise(resolve=>resolve(1)).then(res=>console.log(1))
console.log(2)
// 2  1

new MyPromise(resolve=>resolve(1)).then(res=>console.log(1))
console.log(2)
// 1  2

最后编辑于：2022.01.11 00:17:42

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