Tafsiran terperinci tentang penggunaan Promise dalam pengaturcaraan JavaScript_Pengetahuan asas

Perihalan teras janji

Walaupun Promise sudah mempunyai spesifikasinya sendiri, pelbagai perpustakaan Promise semasa mempunyai perbezaan dalam butiran pelaksanaan Promise, malah sesetengah API berbeza sama sekali dalam maksud. Tetapi kandungan teras Janji adalah sama, ia adalah kaedah kemudian. Dalam istilah yang berkaitan, janji merujuk kepada objek atau fungsi yang mempunyai kaedah kemudian yang boleh mencetuskan tingkah laku tertentu.

Promise boleh dilaksanakan dengan cara yang berbeza, jadi perihalan teras Promise tidak membincangkan sebarang kod pelaksanaan khusus.

Baca huraian inti Janji dahulu Maksudnya: Lihat, ini adalah hasil yang perlu ditulis. Sila rujuk hasil ini untuk memikirkan cara menulisnya dalam kod.
Bermula: Fahami Janji dengan cara ini

Imbau kembali apakah masalah yang diselesaikan oleh Janji? panggil balik. Sebagai contoh, fungsi doMission1() mewakili perkara pertama Sekarang, kita mahu melakukan perkara seterusnya doMission2() selepas perkara ini selesai.

Mari kita lihat corak panggil balik biasa kami dahulu. doMission1() berkata: "Jika anda mahu melakukan ini, berikan saya doMission2() dan saya akan memanggilnya untuk anda selepas ia selesai."

doMission1(doMission2);

Bagaimana pula dengan mod Janji? Anda berkata kepada doMission1(): "Tidak, kawalan adalah dengan saya. Anda harus mengubahnya. Anda mengembalikan sesuatu yang istimewa kepada saya dahulu, dan kemudian saya akan menggunakan perkara ini untuk mengatur perkara yang istimewa ini ialah Janji." ini akan kelihatan seperti ini:

doMission1().then(doMission2);

Dapat dilihat bahawa Promise mengubah hubungan tuan-hamba mod panggil balik (terbalik dan menjadi tuan!). fungsi).

Baiklah, bagaimana untuk melakukan penukaran sedemikian? Mari kita mulakan dengan kes yang paling mudah, dengan mengandaikan bahawa kod doMission1() ialah:

function doMission1(callback){
  var value = 1;
  callback(value);
}

Kemudian, ia boleh diubah menjadi seperti ini:

function doMission1(){
  return {
    then: function(callback){
      var value = 1;
      callback(value);
    }
  };
}

Ini melengkapkan penukaran. Walaupun ia bukan penukaran yang sebenarnya berguna, di sini kita sebenarnya telah menyentuh titik pelaksanaan Promise yang paling penting, iaitu, Promise menukar nilai pulangan kepada objek dengan kaedah kemudian.

Lanjutan: Perjalanan reka bentuk Q

Mulakan dari penangguhan

design/q0.js ialah langkah pertama dalam pembentukan awal Q. Ia mencipta fungsi utiliti yang dipanggil defer untuk mencipta Promise:

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      value = _value;
      for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
        var callback = pending[i];
        callback(value);
      }
      pending = undefined;
    },
    then: function (callback) {
      if (pending) {
        pending.push(callback);
      } else {
        callback(value);
      }
    }
  }
};

Seperti yang dapat dilihat daripada kod sumber ini, menjalankan defer() akan mendapat objek, yang mengandungi dua kaedah: menyelesaikan dan kemudian. Sila ingat jQuery's Deferred (juga selesaikan dan kemudian), kedua-dua kaedah ini akan mempunyai kesan yang sama. Kemudian akan merujuk kepada status belum selesai, dan jika ia berada dalam keadaan menunggu, panggilan balik akan disimpan (tolak), jika tidak panggilan balik akan dipanggil serta-merta. menyelesaikan akan mengesahkan Janji, mengemas kini nilai dan menjalankan semua panggilan balik yang disimpan pada masa yang sama. Contoh penggunaan tangguh adalah seperti berikut:

var oneOneSecondLater = function () {
  var result = defer();
  setTimeout(function () {
    result.resolve(1);
  }, 1000);
  return result;
};

oneOneSecondLater().then(callback);

Di sini oneOneSecondLater() mengandungi kandungan tak segerak (setTimeout), tetapi di sini ia segera mengembalikan objek yang dihasilkan oleh defer(), dan kemudian memanggil kaedah penyelesaian objek pada penghujung hujung tak segerak (dengan nilai atas, atau dalam yang lain hasil perkataan).

Pada ketika ini, terdapat masalah dengan kod di atas: penyelesaian boleh dilaksanakan beberapa kali. Oleh itu, pertimbangan status perlu ditambah kepada azam untuk memastikan azam hanya sah sekali. Ini ialah reka bentuk/q1.js Q langkah seterusnya (hanya bahagian perbezaan):

resolve: function (_value) {
  if (pending) {
    value = _value;
    for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
      var callback = pending[i];
      callback(value);
    }
    pending = undefined;
  } else {
    throw new Error("A promise can only be resolved once.");
  }
}

Untuk panggilan kedua dan seterusnya, anda boleh membuang ralat seperti ini, atau anda boleh mengabaikannya sahaja.

Asingkan penangguhan dan janji

Dalam pelaksanaan sebelumnya, objek yang dihasilkan oleh penangguhan mempunyai kedua-dua kaedah kemudian dan kaedah penyelesaian. Secara takrif, janji mengambil berat tentang kaedah ketika itu Bagi azam yang mencetuskan janji untuk mengubah keadaan, ia adalah perkara lain. Oleh itu, Q seterusnya akan memisahkan janji dengan kaedah kemudian dan menangguhkan dengan azam, dan menggunakan setiap satu secara bebas. Ini seperti menjelaskan tanggungjawab masing-masing dan hanya meninggalkan kebenaran tertentu Ini akan menjadikan logik kod lebih jelas dan lebih mudah untuk disesuaikan. Sila lihat reka bentuk/q3.js: (q2 dilangkau di sini)

var isPromise = function (value) {
  return value && typeof value.then === "function";
};

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      if (pending) {
        value = _value;
        for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
          var callback = pending[i];
          callback(value);
        }
        pending = undefined;
      }
    },
    promise: {
      then: function (callback) {
        if (pending) {
          pending.push(callback);
        } else {
          callback(value);
        }
      }
    }
  };
};

Jika anda membandingkan q1 dengan teliti, anda akan mendapati perbezaannya sangat kecil. Di satu pihak, ralat tidak lagi dibuang (bukannya langsung mengabaikan penyelesaian kedua dan lebih banyak lagi), sebaliknya, kaedah kemudian dipindahkan ke objek bernama promise. Pada ketika ini, objek yang diperoleh dengan menjalankan defer() (mari kita panggil ia defer) akan mempunyai kaedah penyelesaian dan atribut janji yang menunjuk ke objek lain. Objek lain ini adalah janji dengan hanya kaedah kemudian. Ini melengkapkan perpisahan.

Terdapat juga fungsi isPromise() di hadapan, yang menentukan sama ada objek itu janji dengan sama ada ia mempunyai kaedah kemudian (kaedah pertimbangan menaip itik). Untuk menggunakan dan mengendalikan janji terpisah dengan betul, anda perlu membezakan janji daripada nilai lain seperti ini.

Melaksanakan lata janji

Langkah seterusnya akan menjadi agak penting. Sehingga q3, janji-janji yang dilaksanakan tidak boleh dilantunkan. Tetapi janji yang anda kenal pasti menyokong sintaks seperti ini:

promise.then(step1).then(step2);

以上过程可以理解为，promise将可以创造新的promise，且取自旧的promise的值（前面代码中的value）。要实现then的级联，需要做到一些事情：

•     then方法必须返回promise。
•     这个返回的promise必须用传递给then方法的回调运行后的返回结果，来设置自己的值。
•     传递给then方法的回调，必须返回一个promise或值。

design/q4.js中，为了实现这一点，新增了一个工具函数ref：

var ref = function (value) {
  if (value && typeof value.then === "function")
    return value;
  return {
    then: function (callback) {
      return ref(callback(value));
    }
  };
};

这是在着手处理与promise关联的value。这个工具函数将对任一个value值做一次包装，如果是一个promise，则什么也不做，如果不是promise，则将它包装成一个promise。注意这里有一个递归，它确保包装成的promise可以使用then方法级联。为了帮助理解它，下面是一个使用的例子：

ref("step1").then(function(value){
  console.log(value); // "step1"
  return 15;
}).then(function(value){
  console.log(value); // 15
});

你可以看到value是怎样传递的，promise级联需要做到的也是如此。

design/q4.js通过结合使用这个ref函数，将原来的defer转变为可级联的形式：

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      if (pending) {
        value = ref(_value); // values wrapped in a promise
        for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
          var callback = pending[i];
          value.then(callback); // then called instead
        }
        pending = undefined;
      }
    },
    promise: {
      then: function (_callback) {
        var result = defer();
        // callback is wrapped so that its return
        // value is captured and used to resolve the promise
        // that "then" returns
        var callback = function (value) {
          result.resolve(_callback(value));
        };
        if (pending) {
          pending.push(callback);
        } else {
          value.then(callback);
        }
        return result.promise;
      }
    }
  };
};

原来callback(value)的形式，都修改为value.then(callback)。这个修改后效果其实和原来相同，只是因为value变成了promise包装的类型，会需要这样调用。

then方法有了较多变动，会先新生成一个defer，并在结尾处返回这个defer的promise。请注意，callback不再是直接取用传递给then的那个，而是在此基础之上增加一层，并把新生成的defer的resolve方法放置在此。此处可以理解为，then方法将返回一个新生成的promise，因此需要把promise的resolve也预留好，在旧的promise的resolve运行后，新的promise的resolve也会随之运行。这样才能像管道一样，让事件按照then连接的内容，一层一层传递下去。
加入错误处理

promise的then方法应该可以包含两个参数，分别是肯定和否定状态的处理函数（onFulfilled与onRejected）。前面我们实现的promise还只能转变为肯定状态，所以，接下来应该加入否定状态部分。

请注意，promise的then方法的两个参数，都是可选参数。design/q6.js（q5也跳过）加入了工具函数reject来帮助实现promise的否定状态：

var reject = function (reason) {
  return {
    then: function (callback, errback) {
      return ref(errback(reason));
    }
  };
};

它和ref的主要区别是，它返回的对象的then方法，只会取第二个参数的errback来运行。design/q6.js的其余部分是：

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      if (pending) {
        value = ref(_value);
        for (var i = 0, ii = pending.length; i < ii; i++) {
          value.then.apply(value, pending[i]);
        }
        pending = undefined;
      }
    },
    promise: {
      then: function (_callback, _errback) {
        var result = defer();
        // provide default callbacks and errbacks
        _callback = _callback || function (value) {
          // by default, forward fulfillment
          return value;
        };
        _errback = _errback || function (reason) {
          // by default, forward rejection
          return reject(reason);
        };
        var callback = function (value) {
          result.resolve(_callback(value));
        };
        var errback = function (reason) {
          result.resolve(_errback(reason));
        };
        if (pending) {
          pending.push([callback, errback]);
        } else {
          value.then(callback, errback);
        }
        return result.promise;
      }
    }
  };
};

这里的主要改动是，将数组pending只保存单个回调的形式，改为同时保存肯定和否定的两种回调的形式。而且，在then中定义了默认的肯定和否定回调，使得then方法满足了promise的2个可选参数的要求。

你也许注意到defer中还是只有一个resolve方法，而没有类似jQuery的reject。那么，错误处理要如何触发呢？请看这个例子：

var defer1 = defer(),
promise1 = defer1.promise;
promise1.then(function(value){
  console.log("1: value = ", value);
  return reject("error happens"); 
}).then(function(value){
  console.log("2: value = ", value);
}).then(null, function(reason){
  console.log("3: reason = ", reason);
});
defer1.resolve(10);

// Result:
// 1: value = 10
// 3: reason = error happens

可以看出，每一个传递给then方法的返回值是很重要的，它将决定下一个then方法的调用结果。而如果像上面这样返回工具函数reject生成的对象，就会触发错误处理。
融入异步

终于到了最后的design/q7.js。直到前面的q6，还存在一个问题，就是then方法运行的时候，可能是同步的，也可能是异步的，这取决于传递给then的函数（例如直接返回一个值，就是同步，返回一个其他的promise，就可以是异步）。这种不确定性可能带来潜在的问题。因此，Q的后面这一步，是确保将所有then转变为异步。

design/q7.js定义了另一个工具函数enqueue：

var enqueue = function (callback) {
  //process.nextTick(callback); // NodeJS
  setTimeout(callback, 1); // Na?ve browser solution
};

显然，这个工具函数会将任意函数推迟到下一个事件队列运行。

design/q7.js其他的修改点是（只显示修改部分）：

var ref = function (value) {
  // ...
  return {
    then: function (callback) {
      var result = defer();
      // XXX
      enqueue(function () {
        result.resolve(callback(value));
      });
      return result.promise;
    }
  };
};

var reject = function (reason) {
  return {
    then: function (callback, errback) {
      var result = defer();
      // XXX
      enqueue(function () {
        result.resolve(errback(reason));
      });
      return result.promise;
    }
  };
};

var defer = function () {
  var pending = [], value;
  return {
    resolve: function (_value) {
      // ...
          enqueue(function () {
            value.then.apply(value, pending[i]);
          });
      // ...
    },
    promise: {
      then: function (_callback, _errback) {
          // ...
          enqueue(function () {
            value.then(callback, errback);
          });
          // ...
      }
    }
  };
};

即把原来的value.then的部分，都转变为异步。

到此，Q提供的Promise设计原理q0~q7，全部结束。
结语

即便本文已经是这么长的篇幅，但所讲述的也只到基础的Promise。大部分Promise库会有更多的API来应对更多和Promise有关的需求，例如all()、spread()，不过，读到这里，你已经了解了实现Promise的核心理念，这一定对你今后应用Promise有所帮助。

在我看来，Promise是精巧的设计，我花了相当一些时间才差不多理解它。Q作为一个典型Promise库，在思路上走得很明确。可以感受到，再复杂的库也是先从基本的要点开始的，如果我们自己要做类似的事，也应该保持这样的心态一点一点进步。