先把罪魁祸首挂在这里给大家群殴 👇
Promise .resolve().then(() => { console .log(0 ); return Promise .resolve(4 ); }).then((res ) => { console .log(res) })Promise .resolve().then(() => { console .log(1 ); }).then(() => { console .log(2 ); }).then(() => { console .log(3 ); }).then(() => { console .log(5 ); }).then(() => { console .log(6 ); })// 大家先思考一下
这道面试题是无意间在微信群里看到的,据说是某厂的面试题。一般关于 Promise 的面试题无非是考察宏微任务、EventLoop 之类的,当我认真去分析这道题的时候,越看越不对劲,感觉有诈!这是要考察啥?
不管了,先在浏览器输出一下看看 🤨
打印结果:0、1、2、3、4、5、6 😱
这里4怎么跑到3后面去了,不讲武德?Why......
在我看来,这道题有两个 Promise.resolve()
,相当于创建两个状态为 fulfilled 的 Promise 。
紧随他们后面的第一个 then 方法会交替将其执行函数送入微任务队列排队执行 ,所以这里的0和1,大家都可以理解,但是接下来执行的不是 console.log(res)
而是 console.log(2)
。
如果说需要等待 return Promise.resolve(4)
执行完并将其结果和状态同步给外部的 Promise,那么这里只需要创建一个微任务去处理就应该可以了,也就是 4 会在 2 后面才对,为啥需要创建两个微任务 呢?🤔
想了很久,也找很多朋友讨论这个问题,都没有得到有说服力的结论,真是百思不得其解!这样死抠细节,感觉有点浪费时间,毕竟这种面试题在生产中并不会出现,谁会去写这么奇葩的 Promise 代码, 放弃了,不去想了。
然而😂,当天晚上夜黑风高 夜深人静的时候,脑海里面依然轮播这道面试题,真的很想知道 Promise 内部到底是个什么逻辑,越想越睡不着~越睡不着越想~
9150e4e5gy1fqisabwf6sg208a07pgnh.gif 无奈之下,决定参考 Promise A+ 规范手写一版 Promise,看看能不能从实现细节中找到蛛丝马迹。为了方便大家理解,下面我会利用不同 🌰 来介绍手写的细节和思路。文章最后会依据实现细节来探讨这道面试题,有手写经验的可以直接跳过手写 Promise 实现过程,看最后的结论。
手写前需要先了解这些 如果感觉对 Promise 还不太熟悉的就先移步 Promise 入门,稍微做一下知识预习,了解一下 Promise 的常规用法。
什么是宏任务与微任务? 我们都知道 Js 是单线程都,但是一些高耗时操作就带来了进程阻塞问题。为了解决这个问题,Js 有两种任务的执行模式:同步模式(Synchronous)和异步模式(Asynchronous) 。
在异步模式下,创建异步任务主要分为宏任务与微任务两种 。ES6 规范中,宏任务(Macrotask) 称为 Task, 微任务(Microtask) 称为 Jobs。宏任务是由宿主(浏览器、Node)发起的,而微任务由 JS 自身发起。
宏任务与微任务的几种创建方式 👇
宏任务(Macrotask) 微任务(Microtask) setTimeout requestAnimationFrame(有争议) setInterval MutationObserver(浏览器环境) MessageChannel Promise.[ then/catch/finally ] I/O,事件队列 process.nextTick(Node环境) setImmediate(Node环境) queueMicrotask script(整体代码块)
如何理解 script(整体代码块)是个宏任务呢 🤔
实际上如果同时存在两个 script 代码块,会首先在执行第一个 script 代码块中的同步代码,如果这个过程中创建了微任务并进入了微任务队列,第一个 script 同步代码执行完之后,会首先去清空微任务队列,再去开启第二个 script 代码块的执行。所以这里应该就可以理解 script(整体代码块)为什么会是宏任务。
什么是 EventLoop ? 先来看个图
EventLoop.png 不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 执行下一步 不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 继续检查微任务队列空不空 因为首次执行宏队列中会有 script(整体代码块)任务,所以实际上就是 Js 解析完成后,在异步任务中,会先执行完所有的微任务,这里也是很多面试题喜欢考察的。需要注意的是,新创建的微任务会立即进入微任务队列排队执行,不需要等待下一次轮回。
什么是 Promise A+ 规范? 看到 A+ 肯定会想到是不是还有 A,事实上确实有。其实 Promise 有多种规范,除了前面的 Promise A、promise A+ 还有 Promise/B,Promise/D。目前我们使用的 Promise 是基于 Promise A+ 规范实现的 ,感兴趣的移步 Promise A+规范了解一下,这里不赘述。
检验一份手写 Promise 靠不靠谱,通过 Promise A+ 规范自然是基本要求,这里我们可以借助 promises-aplus-tests 来检测我们的代码是否符合规范,后面我会讲到如何使用它。
手写开始 很多手写版本都是使用 setTimeout 去做异步处理,但是 setTimeout 属于宏任务,这与 Promise 是个微任务相矛盾,所以我打算选择一种创建微任务的方式去实现我们的手写代码。
这里我们有几种选择,一种就是 Promise A+ 规范中也提到的,process.nextTick( Node 端 ) 与MutationObserver( 浏览器端 ),考虑到利用这两种方式需要做环境判断,所以在这里我们就推荐另外一种创建微任务的方式 queueMicrotask
,了解更多 --> 在 JavaScript 中通过 queueMicrotask() 使用微任务;
一、Promise 核心逻辑实现 我们先简单实现一下 Promise 的基础功能。先看原生 Promise 实现的 🌰,第一步我们要完成相同的功能。
原生🌰 👇
const promise = new Promise ((resolve, reject ) => { resolve('success' ) reject('err' ) }) promise.then(value => { console .log('resolve' , value) }, reason => { console .log('reject' , reason) })// 输出 resolve success
我们来分析一下基本原理 :
Promise 是一个类,在执行这个类的时候会传入一个执行器,这个执行器会立即执行 状态只能由 Pending --> Fulfilled 或者 Pending --> Rejected,且一但发生改变便不可二次修改; Promise 中使用 resolve 和 reject 两个函数来更改状态; 下面开始实现 :
1. 新建 MyPromise 类,传入执行器 executor // 新建 MyPromise.js // 新建 MyPromise 类 class MyPromise { constructor (executor){ // executor 是一个执行器,进入会立即执行 executor() } }
2. executor 传入 resolve 和 reject 方法 // MyPromise.js // 新建 MyPromise 类 class MyPromise { constructor (executor){ // executor 是一个执行器,进入会立即执行 // 并传入resolve和reject方法 executor(this .resolve, this .reject) } // resolve和reject为什么要用箭头函数? // 如果直接调用的话,普通函数this指向的是window或者undefined // 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象 // 更改成功后的状态 resolve = () => {} // 更改失败后的状态 reject = () => {} }
3. 状态与结果的管理 // MyPromise.js // 先定义三个常量表示状态 const PENDING = 'pending' ;const FULFILLED = 'fulfilled' ;const REJECTED = 'rejected' ;// 新建 MyPromise 类 class MyPromise { constructor (executor){ // executor 是一个执行器,进入会立即执行 // 并传入resolve和reject方法 executor(this .resolve, this .reject) } // 储存状态的变量,初始值是 pending status = PENDING; // resolve和reject为什么要用箭头函数? // 如果直接调用的话,普通函数this指向的是window或者undefined // 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象 // 成功之后的值 value = null ; // 失败之后的原因 reason = null ; // 更改成功后的状态 resolve = (value ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态修改为成功 this .status = FULFILLED; // 保存成功之后的值 this .value = value; } } // 更改失败后的状态 reject = (reason ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态成功为失败 this .status = REJECTED; // 保存失败后的原因 this .reason = reason; } } }
4. then 的简单实现 // MyPromise.js then(onFulfilled, onRejected) { // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { // 调用成功回调,并且把值返回 onFulfilled(this .value); } else if (this .status === REJECTED) { // 调用失败回调,并且把原因返回 onRejected(this .reason); } }
5. 使用 module.exports 对外暴露 MyPromise 类 // MyPromise.js module .exports = MyPromise;
看一下我们目前实现的完整代码 🥳
// MyPromise.js // 先定义三个常量表示状态 const PENDING = 'pending' ;const FULFILLED = 'fulfilled' ;const REJECTED = 'rejected' ;// 新建 MyPromise 类 class MyPromise { constructor (executor){ // executor 是一个执行器,进入会立即执行 // 并传入resolve和reject方法 executor(this .resolve, this .reject) } // 储存状态的变量,初始值是 pending status = PENDING; // resolve和reject为什么要用箭头函数? // 如果直接调用的话,普通函数this指向的是window或者undefined // 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象 // 成功之后的值 value = null ; // 失败之后的原因 reason = null ; // 更改成功后的状态 resolve = (value ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态修改为成功 this .status = FULFILLED; // 保存成功之后的值 this .value = value; } } // 更改失败后的状态 reject = (reason ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态成功为失败 this .status = REJECTED; // 保存失败后的原因 this .reason = reason; } } then(onFulfilled, onRejected) { // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { // 调用成功回调,并且把值返回 onFulfilled(this .value); } else if (this .status === REJECTED) { // 调用失败回调,并且把原因返回 onRejected(this .reason); } } }module .exports = MyPromise
使用我的手写代码执行一下上面那个🌰
// 新建 test.js // 引入我们的 MyPromise.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { resolve('success' ) reject('err' ) }) promise.then(value => { console .log('resolve' , value) }, reason => { console .log('reject' , reason) })// 执行结果:resolve success
执行结果符合我们的预期,第一步完成了👏👏👏
二、在 Promise 类中加入异步逻辑 上面还没有经过异步处理,如果有异步逻辑加如来会带来一些问题,例如:
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { setTimeout(() => { resolve('success' ) }, 2000 ); }) promise.then(value => { console .log('resolve' , value) }, reason => { console .log('reject' , reason) })// 没有打印信息!!!
分析原因 :
主线程代码立即执行,setTimeout 是异步代码,then 会马上执行,这个时候判断 Promise 状态,状态是 Pending,然而之前并没有判断等待这个状态
这里就需要我们处理一下 Pending 状态,我们改造一下之前的代码 🤔
1. 缓存成功与失败回调 // MyPromise.js // MyPromise 类中新增 // 存储成功回调函数 onFulfilledCallback = null ;// 存储失败回调函数 onRejectedCallback = null ;
2. then 方法中的 Pending 的处理 // MyPromise.js then(onFulfilled, onRejected) { // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { // 调用成功回调,并且把值返回 onFulfilled(this .value); } else if (this .status === REJECTED) { // 调用失败回调,并且把原因返回 onRejected(this .reason); } else if (this .status === PENDING) { // ==== 新增 ==== // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来 // 等到执行成功失败函数的时候再传递 this .onFulfilledCallback = onFulfilled; this .onRejectedCallback = onRejected; } }
3. resolve 与 reject 中调用回调函数 // MyPromise.js // 更改成功后的状态 resolve = (value ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态修改为成功 this .status = FULFILLED; // 保存成功之后的值 this .value = value; // ==== 新增 ==== // 判断成功回调是否存在,如果存在就调用 this .onFulfilledCallback && this .onFulfilledCallback(value); } }
// MyPromise.js // 更改失败后的状态 reject = (reason ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态成功为失败 this .status = REJECTED; // 保存失败后的原因 this .reason = reason; // ==== 新增 ==== // 判断失败回调是否存在,如果存在就调用 this .onRejectedCallback && this .onRejectedCallback(reason) } }
我们再执行一下上面的🌰
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { setTimeout(() => { resolve('success' ) }, 2000 ); }) promise.then(value => { console .log('resolve' , value) }, reason => { console .log('reject' , reason) })// 等待 2s 输出 resolve success
目前已经可以简单处理异步问题了✌️
三、实现 then 方法多次调用添加多个处理函数 Promise 的 then 方法是可以被多次调用的。这里如果有三个 then 的调用,如果是同步回调,那么直接返回当前的值就行;如果是异步回调,那么保存的成功失败的回调,需要用不同的值保存,因为都互不相同。之前的代码需要改进。
同样的先看一个🌰
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { setTimeout(() => { resolve('success' ) }, 2000 ); }) promise.then(value => { console .log(1 ) console .log('resolve' , value) }) promise.then(value => { console .log(2 ) console .log('resolve' , value) }) promise.then(value => { console .log(3 ) console .log('resolve' , value) })// 3 // resolve success
目前的代码只能输出:3 resolve success
,怎么可以把 1、2 弄丢呢!
我们应该一视同仁,保证所有 then 中的回调函数都可以执行 🤔 继续改造
1. MyPromise 类中新增两个数组 // MyPromise.js // 存储成功回调函数 // onFulfilledCallback = null; onFulfilledCallbacks = [];// 存储失败回调函数 // onRejectedCallback = null; onRejectedCallbacks = [];
2. 回调函数存入数组中 // MyPromise.js then(onFulfilled, onRejected) { // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { // 调用成功回调,并且把值返回 onFulfilled(this .value); } else if (this .status === REJECTED) { // 调用失败回调,并且把原因返回 onRejected(this .reason); } else if (this .status === PENDING) { // ==== 新增 ==== // 因为不知道后面状态的变化,这里先将成功回调和失败回调存储起来 // 等待后续调用 this .onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled); this .onRejectedCallbacks.push(onRejected); } }
3. 循环调用成功和失败回调 // MyPromise.js // 更改成功后的状态 resolve = (value ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态修改为成功 this .status = FULFILLED; // 保存成功之后的值 this .value = value; // ==== 新增 ==== // resolve里面将所有成功的回调拿出来执行 while (this .onFulfilledCallbacks.length) { // Array.shift() 取出数组第一个元素,然后()调用,shift不是纯函数,取出后,数组将失去该元素,直到数组为空 this .onFulfilledCallbacks.shift()(value) } } }
// MyPromise.js // 更改失败后的状态 reject = (reason ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态成功为失败 this .status = REJECTED; // 保存失败后的原因 this .reason = reason; // ==== 新增 ==== // resolve里面将所有失败的回调拿出来执行 while (this .onRejectedCallbacks.length) { this .onRejectedCallbacks.shift()(reason) } } }
再来运行一下,看看结果👇
1 resolve success2 resolve success3 resolve success
👏👏👏 完美,继续
四、实现 then 方法的链式调用 then 方法要链式调用那么就需要返回一个 Promise 对象 then 方法里面 return 一个返回值作为下一个 then 方法的参数,如果是 return 一个 Promise 对象,那么就需要判断它的状态
举个栗子 🌰
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { // 目前这里只处理同步的问题 resolve('success' ) })function other () { return new MyPromise((resolve, reject ) => { resolve('other' ) }) } promise.then(value => { console .log(1 ) console .log('resolve' , value) return other() }).then(value => { console .log(2 ) console .log('resolve' , value) })
用目前的手写代码运行的时候会报错 😣 无法链式调用
}).then(value => { ^TypeError : Cannot read property 'then' of undefined
接着改 💪
// MyPromise.js class MyPromise { ...... then(onFulfilled, onRejected) { // ==== 新增 ==== // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去 const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { // 这里的内容在执行器中,会立即执行 if (this .status === FULFILLED) { // 获取成功回调函数的执行结果 const x = onFulfilled(this .value); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(x, resolve, reject); } else if (this .status === REJECTED) { onRejected(this .reason); } else if (this .status === PENDING) { this .onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled); this .onRejectedCallbacks.push(onRejected); } }) return promise2; } }function resolvePromise (x, resolve, reject ) { // 判断x是不是 MyPromise 实例对象 if (x instanceof MyPromise) { // 执行 x,调用 then 方法,目的是将其状态变为 fulfilled 或者 rejected // x.then(value => resolve(value), reason => reject(reason)) // 简化之后 x.then(resolve, reject) } else { // 普通值 resolve(x) } }
执行一下,结果👇
1 resolve success2 resolve other
em... 符合预期 😎
五、then 方法链式调用识别 Promise 是否返回自己 如果 then 方法返回的是自己的 Promise 对象,则会发生循环调用,这个时候程序会报错
例如下面这种情况👇
// test.js const promise = new Promise ((resolve, reject ) => { resolve(100 ) })const p1 = promise.then(value => { console .log(value) return p1 })
使用原生 Promise 执行这个代码,会报类型错误
100 Uncaught (in promise) TypeError : Chaining cycle detected for promise #<Promise >
我们在 MyPromise 实现一下
// MyPromise.js class MyPromise { ...... then(onFulfilled, onRejected) { const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { if (this .status === FULFILLED) { const x = onFulfilled(this .value); // resolvePromise 集中处理,将 promise2 传入 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } else if (this .status === REJECTED) { onRejected(this .reason); } else if (this .status === PENDING) { this .onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled); this .onRejectedCallbacks.push(onRejected); } }) return promise2; } }function resolvePromise (promise2, x, resolve, reject ) { // 如果相等了,说明return的是自己,抛出类型错误并返回 if (promise2 === x) { return reject(new TypeError ('Chaining cycle detected for promise #<Promise>' )) } if (x instanceof MyPromise) { x.then(resolve, reject) } else { resolve(x) } }
执行一下,竟然报错了 😱
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); ^ReferenceError : Cannot access 'promise2' before initialization
为啥会报错呢?从错误提示可以看出,我们必须要等 promise2 完成初始化。这个时候我们就要用上宏微任务和事件循环的知识了,这里就需要创建一个异步函数去等待 promise2 完成初始化,前面我们已经确认了创建微任务的技术方案 --> queueMicrotask
// MyPromise.js class MyPromise { ...... then(onFulfilled, onRejected) { const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { if (this .status === FULFILLED) { // ==== 新增 ==== // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化 queueMicrotask(() => { // 获取成功回调函数的执行结果 const x = onFulfilled(this .value); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); }) } else if (this .status === REJECTED) { ...... }) return promise2; } }
执行一下
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { resolve('success' ) }) // 这个时候将promise定义一个p1,然后返回的时候返回p1这个promise const p1 = promise.then(value => { console .log(1 ) console .log('resolve' , value) return p1 }) // 运行的时候会走reject p1.then(value => { console .log(2 ) console .log('resolve' , value) }, reason => { console .log(3 ) console .log(reason.message) })
这里得到我们的结果 👇
1 resolve success3 Chaining cycle detected for promise #<Promise >
哈哈,搞定 😎 开始下一步
六、捕获错误及 then 链式调用其他状态代码补充 目前还缺少重要的一个环节,就是我们的错误捕获还没有处理
1. 捕获执行器错误 捕获执行器中的代码,如果执行器中有代码错误,那么 Promise 的状态要变为失败
// MyPromise.js constructor (executor){ // ==== 新增 ==== // executor 是一个执行器,进入会立即执行 // 并传入resolve和reject方法 try { executor(this .resolve, this .reject) } catch (error) { // 如果有错误,就直接执行 reject this .reject(error) } }
验证一下:
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { // resolve('success') throw new Error ('执行器错误' ) }) promise.then(value => { console .log(1 ) console .log('resolve' , value) }, reason => { console .log(2 ) console .log(reason.message) })
执行结果 👇
2 执行器错误
OK,通过 😀
2. then 执行的时错误捕获 // MyPromise.js then(onFulfilled, onRejected) { // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去 const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化 queueMicrotask(() => { // ==== 新增 ==== try { // 获取成功回调函数的执行结果 const x = onFulfilled(this .value); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) } else if (this .status === REJECTED) { // 调用失败回调,并且把原因返回 onRejected(this .reason); } else if (this .status === PENDING) { // 等待 // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来 // 等到执行成功失败函数的时候再传递 this .onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled); this .onRejectedCallbacks.push(onRejected); } }) return promise2; }
验证一下:
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { resolve('success' ) // throw new Error('执行器错误') }) // 第一个then方法中的错误要在第二个then方法中捕获到 promise.then(value => { console .log(1 ) console .log('resolve' , value) throw new Error ('then error' ) }, reason => { console .log(2 ) console .log(reason.message) }).then(value => { console .log(3 ) console .log(value); }, reason => { console .log(4 ) console .log(reason.message) })
执行结果 👇
1 resolve success4 then error
这里成功打印了1中抛出的错误 then error
七、参考 fulfilled 状态下的处理方式,对 rejected 和 pending 状态进行改造 改造内容包括:
// MyPromise.js then(onFulfilled, onRejected) { // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去 const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化 queueMicrotask(() => { try { // 获取成功回调函数的执行结果 const x = onFulfilled(this .value); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) } else if (this .status === REJECTED) { // ==== 新增 ==== // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化 queueMicrotask(() => { try { // 调用失败回调,并且把原因返回 const x = onRejected(this .reason); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) } else if (this .status === PENDING) { // 等待 // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来 // 等到执行成功失败函数的时候再传递 this .onFulfilledCallbacks.push(() => { // ==== 新增 ==== queueMicrotask(() => { try { // 获取成功回调函数的执行结果 const x = onFulfilled(this .value); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) }); this .onRejectedCallbacks.push(() => { // ==== 新增 ==== queueMicrotask(() => { try { // 调用失败回调,并且把原因返回 const x = onRejected(this .reason); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) }); } }) return promise2; }
八、then 中的参数变为可选 上面我们处理 then 方法的时候都是默认传入 onFulfilled、onRejected 两个回调函数,但是实际上原生 Promise 是可以选择参数的单传或者不传,都不会影响执行。
例如下面这种 👇
// test.js const promise = new Promise ((resolve, reject ) => { resolve(100 ) }) promise .then() .then() .then() .then(value => console .log(value))// 输出 100
所以我们需要对 then 方法做一点小小的调整
// MyPromise.js then(onFulfilled, onRejected) { // 如果不传,就使用默认函数 onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value; onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => {throw reason}; // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去 const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { ...... }
改造完自然是需要验证一下的
先看情况一 :resolve 之后
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { resolve('succ' ) }) promise.then().then().then(value => console .log(value))// 打印 succ
先看情况一 :reject 之后
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise' )const promise = new MyPromise((resolve, reject ) => { reject('err' ) }) promise.then().then().then(value => console .log(value), reason => console .log(reason))// 打印 err
写到这里,麻雀版的 Promise 基本完成了,鼓掌 👏👏👏
九、实现 resolve 与 reject 的静态调用 就像开头挂的那道面试题使用 return Promise.resolve
来返回一个 Promise 对象,我们用现在的手写代码尝试一下
const MyPromise = require ('./MyPromise' ) MyPromise.resolve().then(() => { console .log(0 ); return MyPromise.resolve(4 ); }).then((res ) => { console .log(res) })
结果它报错了 😥
MyPromise.resolve().then(() => { ^TypeError : MyPromise.resolve is not a function
除了 Promise.resolve 还有 Promise.reject 的用法,我们都要去支持,接下来我们来实现一下
// MyPromise.js MyPromise { ...... // resolve 静态方法 static resolve (parameter) { // 如果传入 MyPromise 就直接返回 if (parameter instanceof MyPromise) { return parameter; } // 转成常规方式 return new MyPromise(resolve => { resolve(parameter); }); } // reject 静态方法 static reject (reason) { return new MyPromise((resolve, reject ) => { reject(reason); }); } }
这样我们再测试上面的 🌰 就不会有问题啦
执行结果 👇
0 4
到这里手写工作就基本完成了,前面主要为了方便理解,所以有一些冗余代码,我规整一下
// MyPromise.js // 先定义三个常量表示状态 const PENDING = 'pending' ;const FULFILLED = 'fulfilled' ;const REJECTED = 'rejected' ;// 新建 MyPromise 类 class MyPromise { constructor (executor){ // executor 是一个执行器,进入会立即执行 // 并传入resolve和reject方法 try { executor(this .resolve, this .reject) } catch (error) { this .reject(error) } } // 储存状态的变量,初始值是 pending status = PENDING; // 成功之后的值 value = null ; // 失败之后的原因 reason = null ; // 存储成功回调函数 onFulfilledCallbacks = []; // 存储失败回调函数 onRejectedCallbacks = []; // 更改成功后的状态 resolve = (value ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态修改为成功 this .status = FULFILLED; // 保存成功之后的值 this .value = value; // resolve里面将所有成功的回调拿出来执行 while (this .onFulfilledCallbacks.length) { // Array.shift() 取出数组第一个元素,然后()调用,shift不是纯函数,取出后,数组将失去该元素,直到数组为空 this .onFulfilledCallbacks.shift()(value) } } } // 更改失败后的状态 reject = (reason ) => { // 只有状态是等待,才执行状态修改 if (this .status === PENDING) { // 状态成功为失败 this .status = REJECTED; // 保存失败后的原因 this .reason = reason; // resolve里面将所有失败的回调拿出来执行 while (this .onRejectedCallbacks.length) { this .onRejectedCallbacks.shift()(reason) } } } then(onFulfilled, onRejected) { const realOnFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value; const realOnRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => {throw reason}; // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去 const promise2 = new MyPromise((resolve, reject ) => { const fulfilledMicrotask = () => { // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化 queueMicrotask(() => { try { // 获取成功回调函数的执行结果 const x = realOnFulfilled(this .value); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) } const rejectedMicrotask = () => { // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化 queueMicrotask(() => { try { // 调用失败回调,并且把原因返回 const x = realOnRejected(this .reason); // 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject); } catch (error) { reject(error) } }) } // 判断状态 if (this .status === FULFILLED) { fulfilledMicrotask() } else if (this .status === REJECTED) { rejectedMicrotask() } else if (this .status === PENDING) { // 等待 // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来 // 等到执行成功失败函数的时候再传递 this .onFulfilledCallbacks.push(fulfilledMicrotask); this .onRejectedCallbacks.push(rejectedMicrotask); } }) return promise2; } // resolve 静态方法 static resolve (parameter) { // 如果传入 MyPromise 就直接返回 if (parameter instanceof MyPromise) { return parameter; } // 转成常规方式 return new MyPromise(resolve => { resolve(parameter); }); } // reject 静态方法 static reject (reason) { return new MyPromise((resolve, reject ) => { reject(reason); }); } }function resolvePromise (promise2, x, resolve, reject ) { // 如果相等了,说明return的是自己,抛出类型错误并返回 if (promise2 === x) { return reject(new TypeError ('Chaining cycle detected for promise #<Promise>' )) } // 判断x是不是 MyPromise 实例对象 if (x instanceof MyPromise) { // 执行 x,调用 then 方法,目的是将其状态变为 fulfilled 或者 rejected // x.then(value => resolve(value), reason => reject(reason)) // 简化之后 x.then(resolve, reject) } else { // 普通值 resolve(x) } }module .exports = MyPromise;
到这一步手写部分基本大功告成 🎉🎉🎉
Promise A+ 测试 上面介绍了 Promise A+ 规范,当然我们手写的版本也得符合了这个规范才有资格叫 Promise, 不然就只能是伪 Promise 了。
上文讲到了 promises-aplus-tests
,现在我们正式开箱使用
1. 安装一下 npm install promises-aplus-tests -D
2. 手写代码中加入 deferred // MyPromise.js MyPromise { ...... } MyPromise.deferred = function () { var result = {}; result.promise = new MyPromise(function (resolve, reject ) { result.resolve = resolve; result.reject = reject; }); return result; }module .exports = MyPromise;
3. 配置启动命令 { name : promise , version : 1.0.0 , description : my promise , main : MyPromise.js , scripts : { test : promises-aplus-tests MyPromise }, author : ITEM , license : ISC , devDependencies : { promises-aplus-tests : ^2.1.2 } }
开启测试
npm run test
迫不及待了吧 😄 看看我们的结果如何,走起 🐱🏍
fail.gif 虽然功能上没啥问题,但是测试却失败了 😥
针对提示信息,我翻看了一下 Promise A+ 规范,发现我们应该是在 2.3.x 上出现了问题,这里规范使用了不同的方式进行了 then 的返回值判断。
image.png 自红线向下的细节,我们都没有处理,这里要求判断 x 是否为 object 或者 function,满足则接着判断 x.then 是否存在,这里可以理解为判断 x 是否为 promise,这里都功能实际与我们手写版本中 x instanceof MyPromise
功能相似。
我们还是按照规范改造一下 resolvePromise
方法吧
// MyPromise.js function resolvePromise (promise, x, resolve, reject ) { // 如果相等了,说明return的是自己,抛出类型错误并返回 if (promise === x) { return reject(new TypeError ('The promise and the return value are the same' )); } if (typeof x === 'object' || typeof x === 'function' ) { // x 为 null 直接返回,走后面的逻辑会报错 if (x === null ) { return resolve(x); } let then; try { // 把 x.then 赋值给 then then = x.then; } catch (error) { // 如果取 x.then 的值时抛出错误 error ,则以 error 为据因拒绝 promise return reject(error); } // 如果 then 是函数 if (typeof then === 'function' ) { let called = false ; try { then.call( x, // this 指向 x // 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y) y => { // 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用, // 或者被同一参数调用了多次,则优先采用首次调用并忽略剩下的调用 // 实现这条需要前面加一个变量 called if (called) return ; called = true ; resolvePromise(promise, y, resolve, reject); }, // 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用,则以据因 r 拒绝 promise r => { if (called) return ; called = true ; reject(r); }); } catch (error) { // 如果调用 then 方法抛出了异常 error: // 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用,直接返回 if (called) return ; // 否则以 error 为据因拒绝 promise reject(error); } } else { // 如果 then 不是函数,以 x 为参数执行 promise resolve(x); } } else { // 如果 x 不为对象或者函数,以 x 为参数执行 promise resolve(x); } }
改造后启动测试
success.gif 完美通过 👏👏👏
最终时刻,如何解释那道面试题的执行结果 先用我们自己的 Promise 运行一下那道面试题 👇
// test.js const MyPromise = require ('./MyPromise.js' ) MyPromise.resolve().then(() => { console .log(0 ); return MyPromise.resolve(4 ); }).then((res ) => { console .log(res) }) MyPromise.resolve().then(() => { console .log(1 ); }).then(() => { console .log(2 ); }).then(() => { console .log(3 ); }).then(() => { console .log(5 ); }).then(() => { console .log(6 ); })
执行结果:0、1、2、4、3、5、6 🤯
这里我们手写版本的 4 并没有和 原生 Promise 一样在 3 后面,而是在 2 后面
其实从我们的手写代码上看,在判断 then 内部函数执行结果,也就是在这里 👇
// MyPromise.js // 获取成功回调函数的执行结果 const x = realOnFulfilled(this .value);// 传入 resolvePromise 集中处理 resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
面试题中 x 为 MyPromise.resolve(4)
的时候,在传入 resolvePromise 方法中会对 x 的类型进行判断时,会发现它是一个 Promise,并让其调用 then 方法完成状态转换。再看 resolvePromis 方法中这一块判断逻辑 👇
if (typeof x === 'object' || typeof x === 'function' ) { // x 为 null 直接返回,走后面的逻辑会报错 if (x === null ) { return resolve(x); } let then; try { // 把 x.then 赋值给 then then = x.then; } catch (error) { // 如果取 x.then 的值时抛出错误 error ,则以 error 为据因拒绝 promise return reject(error); } // 如果 then 是函数 if (typeof then === 'function' ) { let called = false ; try { then.call( x, // this 指向 x // 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y) y => { // 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用, // 或者被同一参数调用了多次,则优先采用首次调用并忽略剩下的调用 // 实现这条需要前面加一个变量 called if (called) return ; called = true ; resolvePromise(promise, y, resolve, reject); }, // 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用,则以据因 r 拒绝 promise r => { if (called) return ; called = true ; reject(r); }); } ......
那么问题来了
为什么我们 Promise A+ 测试全部通过的手写代码,执行结果却与原生 Promise 不同? 在我们手写代码使用创建一次微任务的方式,会带来什么问题吗? ES6 中的 Promise 虽然是遵循 Promise A+ 规范实现的,但实际上也 Promise A+ 上做了一些功能扩展,例如:Promise.all、Promise.race 等,所以即使都符合 Promise A+ ,执行结果也是可能存在差异的。我们这里更需要思考的是第二个问题,不这么做会带来什么问题,也就是加一次微任务的必要性。
我尝试过很多例子,都没有找到相关例证,我们手写实现的 Promise 都很好的完成工作,拿到了结果。我不得不去翻看更多的相关文章,我发现有些人会为了让执行结果与原生相同,强行去再多加一次微任务,这种做法是很牵强的。
毕竟实现 Promise 的目的是为了解决异步编程的问题,能够拿到正确的结果才是最重要的,强行为了符合面试题的输出顺序去多加一次微任务,只能让手写代码变的更加复杂,不好理解。
在 stackoverflow 上,有一个类似的问题 What is the difference between returned Promise? 回答中有一个信息就是
It only required the execution context stack contains only platform code.
也就相当于等待 execution context stack
清空。
这个在掘金中的一篇文章 我以为我很懂Promise,直到我开始实现Promise/A+规范 也有一段关于这道面试题的讨论
return Promise.resolve(4)
,JS引擎会安排一个job(job是 ECMA 中的概念,等同于微任务的概念),其回调目的是让其状态变为fulfilled。
实际上我们已经在 static resolve
创建了一个新的 MyPromsie,并调用其 then 方法,创建了一个微任务。
所以,就目前的信息来说,两次微任务依旧不能证明其必要性,目前的 Promise 日常操作,一次微任务都是可以满足。
大家对于这个道面试题有什么想法或者意见,赶紧在留言区告诉我吧,一起探讨一下到底是必然还是巧合🤔
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