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徹底理解Javascript 中的 Promise

高洛峰原創: 2016-10-11 09:38:151501瀏覽

ES6原生提供了 Promise 对象。

到底是何方妖怪呢？打出来看看：

所谓 Promise，就是一个对象，用来传递异步操作的消息。它代表了某个未来才会知道结果的事件（通常是一个异步操作），并且这个事件提供统一的 API，可供进一步处理。

Promise 对象有以下两个特点。

（1）对象的状态不受外界影响。Promise 对象代表一个异步操作，有三种状态：Pending（进行中）、Resolved（已完成，又称 Fulfilled）和 Rejected（已失败）。只有异步操作的结果，可以决定当前是哪一种状态，任何其他操作都无法改变这个状态。这也是 Promise 这个名字的由来，它的英语意思就是「承诺」，表示其他手段无法改变。

（2）一旦状态改变，就不会再变，任何时候都可以得到这个结果。Promise 对象的状态改变，只有两种可能：从 Pending 变为 Resolved 和从 Pending 变为 Rejected。只要这两种情况发生，状态就凝固了，不会再变了，会一直保持这个结果。就算改变已经发生了，你再对 Promise 对象添加回调函数，也会立即得到这个结果。这与事件（Event）完全不同，事件的特点是，如果你错过了它，再去监听，是得不到结果的。

有了 Promise 对象，就可以将异步操作以同步操作的流程表达出来，避免了层层嵌套的回调函数。此外，Promise 对象提供统一的接口，使得控制异步操作更加容易。

Promise 也有一些缺点。首先，无法取消 Promise，一旦新建它就会立即执行，无法中途取消。其次，如果不设置回调函数，Promise 内部抛出的错误，不会反应到外部。第三，当处于 Pending 状态时，无法得知目前进展到哪一个阶段（刚刚开始还是即将完成）。

废话不多说，直接上demo：

<!DOCTYPE html>
<html>

    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <title>Promise 学习笔记</title>
        <script type="text/javascript">
            window.onload = function() {
                function pms1() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务1&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务1成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }

                function pms2() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务2&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务2成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }

                function pms3() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务3&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务3成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }
                pms1().then(function(data) {
                        console.log(&#39;第1个回调：&#39; + data);
                        return pms2();
                    })
                    .then(function(data) {
                        console.log(&#39;第2个回调：&#39; + data);
                        return pms3();
                    })
                    .then(function(data) {
                        console.log(&#39;第3个回调：&#39; + data);
                        return &#39;还没完！该结束了吧！&#39;
                    }).then(function(data) {
                        console.log(data);
                    });
            }
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

怎么样？是不是灰常简单啊！

demo2：

<!DOCTYPE html>
<html>

    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title></title>
        <script type="text/javascript">
            window.onload = function() {
                function pms1() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            var num = Math.ceil(Math.random() * 10); //生成1-10的随机数
                            if(num <= 5) {
                                resolve(num);
                            } else {
                                reject(&#39;数字太大了吧！&#39;);
                            }
                        }, 2000);
                    });
                }
                setInterval(function() {
                    pms1().then(function(data) {    //小于等于5的
                        console.log(data);
                    }, function(data) {     //大于的
                        console.log(data);
                    })
                }, 1000);
            }
        </script>
    </head>

    <body>
    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

Promise 构造函数接受一个函数作为参数，该函数的两个参数分别是 resolve 方法和 reject 方法。

如果异步操作成功，则用 resolve 方法将 Promise 对象的状态，从「未完成」变为「成功」（即从 pending 变为 resolved）；

如果异步操作失败，则用 reject 方法将 Promise 对象的状态，从「未完成」变为「失败」（即从 pending 变为 rejected）。

all的用法：

demo：

<!DOCTYPE html>
<html>

    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <title>Promise 学习笔记</title>
        <script type="text/javascript">
            window.onload = function() {
                function pms1() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务1&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务1成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }

                function pms2() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务2&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务2成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }

                function pms3() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务3&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务3成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }
                Promise.all([pms1(), pms2(), pms3()]).then(function(data) {
                    console.log(data);
                    console.log({}.toString.call(data));
                })
            }
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

用Promise.all来执行，all接收一个数组参数，里面的值最终都算返回Promise对象。这样，三个异步操作的并行执行的，等到它们都执行完后才会进到then里面。那么，三个异步操作返回的数据哪里去了呢？都在then里面呢，all会把所有异步操作的结果放进一个数组中传给then，就是上面的results。

race的用法

all方法的效果实际上是「谁跑的慢，以谁为准执行回调」，那么相对的就有另一个方法「谁跑的快，以谁为准执行回调」，这就是race方法，这个词本来就是赛跑的意思。race的用法与all一样，我们把上面runAsync1的延时改为1秒来看一下：

<!DOCTYPE html>
<html>

    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <title>Promise 学习笔记</title>
        <script type="text/javascript">
            window.onload = function() {
                function pms1() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务1&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务1成功&#39;);
                        }, 1000);
                    });
                }

                function pms2() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务2&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务2成功&#39;);
                        }, 2000);
                    });
                }

                function pms3() {
                    return new Promise(function(resolve, reject) {
                        setTimeout(function() {
                            console.log(&#39;执行任务3&#39;);
                            resolve(&#39;执行任务3成功&#39;);
                        }, 3000);
                    });
                }
                Promise.race([pms1(), pms2(), pms3()]).then(function(data) {
                    console.log(data);   //注意上面的延时时间
                })
            }
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

看到没：只有第一个执行了回调！

在then里面的回调开始执行时，runAsync2()和runAsync3()并没有停止，仍旧再执行。于是再过1秒后，输出了他们结束的标志。

这个race有什么用呢？使用场景还是很多的，比如我们可以用race给某个异步请求设置超时时间，并且在超时后执行相应的操作。

再来看看jquery里面的$.Deferred：

jquery用$.Deferred实现了Promise规范，$.Deferred是个什么玩意呢？还是老方法，打印出来看看，先有个直观印象：

var def = $.Deferred();
console.log(def);

输出如下：

徹底理解Javascript 中的 Promise

$.Deferred()返回一个对象，我们可以称之为Deferred对象，上面挂着一些熟悉的方法如：done、fail、then等。jquery就是用这个Deferred对象来注册异步操作的回调函数，修改并传递异步操作的状态。

Deferred对象的基本用法如下，为了不与ajax混淆，我们依旧举setTimeout的例子：

<!doctype html>
<html>

    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <title>Document</title>
        <script type="text/javascript" src="js/jquery-3.1.1.min.js"></script>
        <script type="text/javascript">
            $(function() {
                function runAsync() {
                    var def = $.Deferred();
                    setTimeout(function() {
                        console.log(&#39;执行完成&#39;);
                        def.resolve(&#39;随便什么数据&#39;);
                    }, 2000);
                    return def;
                }
                runAsync().then(function(data) {
                    console.log(data)
                });
            })
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

在runAsync函数中，我们首先定义了一个def对象，然后进行一个延时操作，在2秒后调用def.resolve()，最后把def作为函数的返回。调用runAsync的时候将返回def对象，然后我们就可以.then来执行回调函数。

是不是感觉和ES6的Promise很像呢？

区别在何处一看便知。由于jquery的def对象本身就有resolve方法，所以我们在创建def对象的时候并未像ES6这样传入了一个函数参数，是空的。在后面可以直接def.resolve()这样调用。

<!doctype html>
<html>

    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <title>Document</title>
        <script type="text/javascript" src="js/jquery-3.1.1.min.js"></script>
        <script type="text/javascript">
            $(function() {
                function runAsync() {
                    var def = $.Deferred();
                    setTimeout(function() {
                        console.log(&#39;执行完成&#39;);
                        def.resolve(&#39;随便什么数据&#39;);
                    }, 2000);
                    return def;
                }
                var pms=runAsync();
                pms.then(function(data) {
                    console.log(data)
                });
                pms.resolve(&#39;我穿越了！&#39;)
            })
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

这样也有一个弊端，因为执行runAsync()可以拿到def对象，而def对象上又有resolve方法，那么岂不是可以在外部就修改def的状态了？比如我把上面的代码修改如下：

现象会如何呢？并不会在2秒后输出“执行完成”，而是直接输出“我穿越了”。因为我们在异步操作执行完成之前，没等他自己resolve，就在外部给resolve了。这显然是有风险的，比如你定义的一个异步操作并指定好回调函数，有可能被别人给提前结束掉，你的回调函数也就不能执行了。

怎么办？jquery提供了一个promise方法，就在def对象上，他可以返回一个受限的Deferred对象，所谓受限就是没有resolve、reject等方法，无法从外部来改变他的状态，用法如下：

<!doctype html>
<html>

    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <title>Document</title>
        <script type="text/javascript" src="js/jquery-3.1.1.min.js"></script>
        <script type="text/javascript">
            $(function() {
                function runAsync() {
                    var def = $.Deferred();
                    setTimeout(function() {
                        console.log(&#39;执行完成&#39;);
                        def.resolve(&#39;随便什么数据&#39;);
                    }, 2000);
                    return def.promise();
                }
                var pms=runAsync();
                pms.then(function(data) {
                    console.log(data)
                });
                //pms.resolve(&#39;我穿越了！&#39;);    //这一句会报错jquery-3.1.1.min.js:2 Uncaught TypeError: pms.resolve is not a function
            })
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

then的链式调用
既然Deferred也是Promise规范的实现者，那么其他特性也必须是支持的。链式调用的用法如下：

<!doctype html>
<html>

    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <title>Document</title>
        <script type="text/javascript" src="js/jquery-3.1.1.min.js"></script>
        <script type="text/javascript">
            $(function() {
                function runAsync() {
                    var def = $.Deferred();
                    setTimeout(function() {
                        console.log(&#39;执行完成&#39;);
                        def.resolve(&#39;随便什么数据&#39;);
                    }, 2000);
                    return def.promise();
                }
                var pms = runAsync();

                pms.then(function(data) {
                        console.log(&#39;1:&#39; + data);
                        return runAsync();
                    })
                    .then(function(data) {
                        console.log(&#39;2:&#39; + data);
                        return runAsync();
                    })
                    .then(function(data) {
                        console.log(&#39;3:&#39; + data);
                    });
                //pms.resolve(&#39;我穿越了！&#39;);    //这一句会报错jquery-3.1.1.min.js:2 Uncaught TypeError: pms.resolve is not a function
            })
        </script>
    </head>

    <body>

    </body>

</html>

徹底理解Javascript 中的 Promise

done与fail

我们知道，Promise规范中，then方法接受两个参数，分别是执行完成和执行失败的回调，而jquery中进行了增强，还可以接受第三个参数，就是在pending状态时的回调，如下：

deferred.then( doneFilter [, failFilter ] [, progressFilter ] )

除此之外，jquery还增加了两个语法糖方法，done和fail，分别用来指定执行完成和执行失败的回调，也就是说这段代码：

d.then(function(){
    console.log(&#39;执行完成&#39;);
}, function(){
    console.log(&#39;执行失败&#39;);
});

与这段代码是等价的：

d.done(function(){
    console.log(&#39;执行完成&#39;);
})
.fail(function(){
    console.log(&#39;执行失败&#39;);
});

always的用法

jquery的Deferred对象上还有一个always方法，不论执行完成还是执行失败，always都会执行，有点类似ajax中的complete。不赘述了。

$.when的用法

jquery中，还有一个$.when方法来实现Promise，与ES6中的all方法功能一样，并行执行异步操作，在所有的异步操作执行完后才执行回调函数。不过$.when并没有定义在$.Deferred中，看名字就知道，$.when，它是一个单独的方法。与ES6的all的参数稍有区别，它接受的并不是数组，而是多个Deferred对象，如下：

$.when(runAsync(), runAsync2(), runAsync3())
.then(function(data1, data2, data3){
    console.log(&#39;全部执行完成&#39;);
    console.log(data1, data2, data3);
});

jquery中没有像ES6中的race方法吗？就是以跑的快的为准的那个方法。对的，jquery中没有。

以上就是jquery中Deferred对象的常用方法了，还有一些其他的方法用的也不多，干脆就不记它了。接下来该说说ajax了。

ajax与Deferred的关系

jquery的ajax返回一个受限的Deferred对象，还记得受限的Deferred对象吧，也就是没有resolve方法和reject方法，不能从外部改变状态。想想也是，你发一个ajax请求，别人从其他地方给你取消掉了，也是受不了的。

既然是Deferred对象，那么我们上面讲到的所有特性，ajax也都是可以用的。比如链式调用，连续发送多个请求：

req1 = function(){
    return $.ajax(/*...*/);
}
req2 = function(){
    return $.ajax(/*...*/);
}
req3 = function(){
    return $.ajax(/*...*/);
}
 
req1().then(req2).then(req3).done(function(){
    console.log(&#39;请求发送完毕&#39;);
});

明白了ajax返回对象的实质，那我们用起来就得心应手了。

success、error与complete

这三个方法或许是我们用的最多的，使用起来是这样的：

$.ajax(/*...*/)
.success(function(){/*...*/})
.error(function(){/*...*/})
.complete(function(){/*...*/})

分别表示ajax请求成功、失败、结束的回调。这三个方法与Deferred又是什么关系呢？其实就是语法糖，success对应done，error对应fail，complete对应always，就这样，只是为了与ajax的参数名字上保持一致而已，更方便大家记忆，看一眼源码：

deferred.promise( jqXHR ).complete = completeDeferred.add;
jqXHR.success = jqXHR.done;
jqXHR.error = jqXHR.fail;

complete那一行那么写，是为了减少重复代码，其实就是把done和fail又调用一次，与always中的代码一样。deferred.promise( jqXHR )这句也能看出，ajax返回的是受限的Deferred对象。

jquery加了这么些个语法糖，虽然上手门槛更低了，但是却造成了一定程度的混淆。一些人虽然这么写了很久，却一直不知道其中的原理，在面试的时候只能答出一些皮毛，这是很不好的。这也是我写这篇文章的缘由。

看一个promise.js库：

/*！
 * Promise JavaScript 函式庫 v2.0.0
 */
;
（函數（視窗）{
    var_promise=函數（然後）{
        this.thens = 那麼|| []；
        this.state=「」；

        這個._CONSTANT = {
            任何：「任何」，
            號碼：“號碼”，
            已解決：“已解決”，
            被拒絕：“被拒絕”，
            待處理：「待處理」
        };
    };

    _promise.prototype = {
        解決：函數（）{
            if(this.state==this._CONSTANT.pending){
                this.state = this._CONSTANT.resolved；
                則返回;
            }
            if(this.state !=="") return;
            if(this.promiseArr) {
                for(var i = 0, j = this.promiseArr.length; i  1) {{
                        則回復;
                    }
                }
            }            this.state = this._CONSTANT.resolved；
            if(!this.thens) 返回；
            if(this.thens[0] && this.thens[0].finallyCB) this.thens[0].finallyCB.apply(null, 參數);
            var t，n；
            while(t = this.thens.shift()) {
                if(typeof t === this._CONSTANT.number) {
                    var self = this；
                    setTimeout（函數（）{
                        var prms = new _promise(self.thens);
                        prms.resolve();
                    }, t);
                    休息；
                }
                var didFn = t.done,
                    動作 = t.action;
                if(!doneFn) 繼續；
                if(doneFn 備份實例) {
                    var arr = [];
                    for(var i = 0, j = doneFn.length; i

陳述：

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