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  • 手写一个Promise/A+,完美通过官方872个测试用例

    前段时间我用两篇文章深入讲解了异步的概念和Event Loop的底层原理,然后还讲了一种自己实现异步的发布订阅模式:

    setTimeout和setImmediate到底谁先执行,本文让你彻底理解Event Loop

    从发布订阅模式入手读懂Node.js的EventEmitter源码

    本文会讲解另一种更现代的异步实现方案:Promise。Promise几乎是面试必考点,所以我们不能仅仅会用,还得知道他的底层原理,学习他原理的最好方法就是自己也实现一个Promise。所以本文会自己实现一个遵循Promise/A+规范的Promise。实现之后,我们还要用Promise/A+官方的测试工具来测试下我们的实现是否正确,这个工具总共有872个测试用例,全部通过才算是符合Promise/A+规范,下面是他们的链接:

    Promise/A+规范: https://github.com/promises-aplus/promises-spec

    Promise/A+测试工具: https://github.com/promises-aplus/promises-tests

    本文的完整代码托管在GitHub上: https://github.com/dennis-jiang/Front-End-Knowledges/blob/master/Examples/JavaScript/Promise/MyPromise.js

    Promise用法

    Promise的基本用法,网上有很多,我这里简单提一下,我还是用三个相互依赖的网络请求做例子,假如我们有三个网络请求,请求2必须依赖请求1的结果,请求3必须依赖请求2的结果,如果用回调的话会有三层,会陷入“回调地狱”,用Promise就清晰多了:

    const request = require("request");
    
    // 我们先用Promise包装下三个网络请求
    // 请求成功时resolve这个Promise
    const request1 = function() {
      const promise = new Promise((resolve) => {
        request('https://www.baidu.com', function (error, response) {
          if (!error && response.statusCode == 200) {
            resolve('request1 success');
          }
        });
      });
    
      return promise;
    }
    
    const request2 = function() {
      const promise = new Promise((resolve) => {
        request('https://www.baidu.com', function (error, response) {
          if (!error && response.statusCode == 200) {
            resolve('request2 success');
          }
        });
      });
    
      return promise;
    }
    
    const request3 = function() {
      const promise = new Promise((resolve) => {
        request('https://www.baidu.com', function (error, response) {
          if (!error && response.statusCode == 200) {
            resolve('request3 success');
          }
        });
      });
    
      return promise;
    }
    
    
    // 先发起request1,等他resolve后再发起request2,
    // 然后是request3
    request1().then((data) => {
      console.log(data);
      return request2();
    })
    .then((data) => {
      console.log(data);
      return request3();
    })
    .then((data) => {
      console.log(data);
    })
    

    上面的例子里面,then是可以链式调用的,后面的then可以拿到前面resolve出来的数据,我们控制台可以看到三个success依次打出来:

    image-20200324164123892

    Promises/A+规范

    通过上面的例子,其实我们已经知道了一个promise长什么样子,Promises/A+规范其实就是对这个长相进一步进行了规范。下面我会对这个规范进行一些讲解。

    术语

    1. promise:是一个拥有 then 方法的对象或函数,其行为符合本规范

    2. thenable:是一个定义了 then 方法的对象或函数。这个主要是用来兼容一些老的Promise实现,只要一个Promise实现是thenable,也就是拥有then方法的,就可以跟Promises/A+兼容。

    3. value:指reslove出来的值,可以是任何合法的JS值(包括 undefined , thenable 和 promise等)

    4. exception:异常,在Promise里面用throw抛出来的值

    5. reason:拒绝原因,是reject里面传的参数,表示reject的原因

    Promise状态

    Promise总共有三个状态:

    1. pending: 一个promise在resolve或者reject前就处于这个状态。
    2. fulfilled: 一个promise被resolve后就处于fulfilled状态,这个状态不能再改变,而且必须拥有一个不可变的值(value)。
    3. rejected: 一个promise被reject后就处于rejected状态,这个状态也不能再改变,而且必须拥有一个不可变的拒绝原因(reason)。

    注意这里的不可变指的是===,也就是说,如果value或者reason是对象,只要保证引用不变就行,规范没有强制要求里面的属性也不变。Promise状态其实很简单,画张图就是:

    image-20200324173555225

    then方法

    一个promise必须拥有一个then方法来访问他的值或者拒绝原因。then方法有两个参数:

    promise.then(onFulfilled, onRejected)
    

    参数可选

    onFulfilledonRejected 都是可选参数。

    • 如果 onFulfilled 不是函数,其必须被忽略
    • 如果 onRejected 不是函数,其必须被忽略

    onFulfilled 特性

    如果 onFulfilled 是函数:

    • promise 执行结束后其必须被调用,其第一个参数为 promise 的终值value
    • promise 执行结束前其不可被调用
    • 其调用次数不可超过一次

    onRejected 特性

    如果 onRejected 是函数:

    • promise 被拒绝执行后其必须被调用,其第一个参数为 promise 的据因reason
    • promise 被拒绝执行前其不可被调用
    • 其调用次数不可超过一次

    多次调用

    then 方法可以被同一个 promise 调用多次

    • promise 成功执行时,所有 onFulfilled 需按照其注册顺序依次回调
    • promise 被拒绝执行时,所有的 onRejected 需按照其注册顺序依次回调

    返回

    then 方法必须返回一个 promise 对象。

    promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected); 
    
    • 如果 onFulfilled 或者 onRejected 返回一个值 x ,则运行 Promise 解决过程[[Resolve]](promise2, x)
    • 如果 onFulfilled 或者 onRejected 抛出一个异常 e ,则 promise2 必须拒绝执行,并返回拒因 e
    • 如果 onFulfilled 不是函数且 promise1 成功执行, promise2 必须成功执行并返回相同的值
    • 如果 onRejected 不是函数且 promise1 拒绝执行, promise2 必须拒绝执行并返回相同的据因

    规范里面还有很大一部分是讲解Promise 解决过程的,光看规范,很空洞,前面这些规范已经可以指导我们开始写一个自己的Promise了,Promise 解决过程会在我们后面写到了再详细讲解。

    自己写一个Promise

    我们自己要写一个Promise,肯定需要知道有哪些工作需要做,我们先从Promise的使用来窥探下需要做啥:

    1. 新建Promise需要使用new关键字,那他肯定是作为面向对象的方式调用的,Promise是一个类。关于JS的面向对象更详细的解释可以看这篇文章。
    2. 我们new Promise(fn)的时候需要传一个函数进去,说明Promise的参数是一个函数
    3. 构造函数传进去的fn会收到resolvereject两个函数,用来表示Promise成功和失败,说明构造函数里面还需要resolvereject这两个函数,这两个函数的作用是改变Promise的状态。
    4. 根据规范,promise有pendingfulfilledrejected三个状态,初始状态为pending,调用resolve会将其改为fulfilled,调用reject会改为rejected
    5. promise实例对象建好后可以调用then方法,而且是可以链式调用then方法,说明then是一个实例方法。链式调用的实现这篇有详细解释,我这里不再赘述。简单的说就是then方法也必须返回一个带then方法的对象,可以是this或者新的promise实例。

    构造函数

    为了更好的兼容性,本文就不用ES6了。

    // 先定义三个常量表示状态
    var PENDING = 'pending';
    var FULFILLED = 'fulfilled';
    var REJECTED = 'rejected';
    
    function MyPromise(fn) {
      this.status = PENDING;    // 初始状态为pending
      this.value = null;        // 初始化value
      this.reason = null;       // 初始化reason
    }
    

    resolvereject方法

    根据规范,resolve方法是将状态改为fulfilled,reject是将状态改为rejected。

    // 这两个方法直接写在构造函数里面
    function MyPromise(fn) {
      // ...省略前面代码...
      
      // 存一下this,以便resolve和reject里面访问
      var that = this;
      // resolve方法参数是value
      function resolve(value) {
        if(that.status === PENDING) {
          that.status = FULFILLED;
          that.value = value;
        }
      }
      
      // reject方法参数是reason
      function reject(reason) {
        if(that.status === PENDING) {
          that.status = REJECTED;
          that.reason = reason;
        }
      }
    }
    

    调用构造函数参数

    最后将resolvereject作为参数调用传进来的参数,记得加上try,如果捕获到错误就reject

    function MyPromise(fn) {
      // ...省略前面代码...
      
      try {
        fn(resolve, reject);
      } catch (error) {
        reject(error);
      }
    }
    

    then方法

    根据我们前面的分析,then方法可以链式调用,所以他是实例方法,而且规范中的API是promise.then(onFulfilled, onRejected),我们先把架子搭出来:

    MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {}
    

    then方法里面应该干什么呢,其实规范也告诉我们了,先检查onFulfilledonRejected是不是函数,如果不是函数就忽略他们,所谓“忽略”并不是什么都不干,对于onFulfilled来说“忽略”就是将value原封不动的返回,对于onRejected来说就是返回reasononRejected因为是错误分支,我们返回reason应该throw一个Error:

    MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
      // 如果onFulfilled不是函数,给一个默认函数,返回value
      var realOnFulfilled = onFulfilled;
      if(typeof realOnFulfilled !== 'function') {
        realOnFulfilled = function (value) {
          return value;
        }
      }
    
      // 如果onRejected不是函数,给一个默认函数,返回reason的Error
      var realOnRejected = onRejected;
      if(typeof realOnRejected !== 'function') {
        realOnRejected = function (reason) {
          if(reason instanceof Error) {
            throw reason;
          } else {
            throw new Error(reason)
          }
        }
      }
    }
    

    参数检查完后就该干点真正的事情了,想想我们使用Promise的时候,如果promise操作成功了就会调用then里面的onFulfilled,如果他失败了,就会调用onRejected。对应我们的代码就应该检查下promise的status,如果是FULFILLED,就调用onFulfilled,如果是REJECTED,就调用onRejected:

    MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
      // ...省略前面代码...
    
      if(this.status === FULFILLED) {
        onFulfilled(this.value)
      }
    
      if(this.status === REJECTED) {
        onRejected(this.reason);
      }
    }
    

    再想一下,我们新建一个promise的时候可能是直接这样用的:

    new Promise(fn).then(onFulfilled, onRejected);
    

    上面代码then是在实例对象一创建好就调用了,这时候fn里面的异步操作可能还没结束呢,也就是说他的status还是PENDING,这怎么办呢,这时候我们肯定不能立即调onFulfilled或者onRejected的,因为fn到底成功还是失败还不知道呢。那什么时候知道fn成功还是失败呢?答案是fn里面主动调resolve或者reject的时候。所以如果这时候status状态还是PENDING,我们应该将onFulfilledonRejected两个回调存起来,等到fn有了结论,resolve或者reject的时候再来调用对应的代码。因为后面then还有链式调用,会有多个onFulfilledonRejected,我这里用两个数组将他们存起来,等resolve或者reject的时候将数组里面的全部方法拿出来执行一遍

    // 构造函数
    function MyPromise(fn) {
      // ...省略其他代码...
      
      // 构造函数里面添加两个数组存储成功和失败的回调
      this.onFulfilledCallbacks = [];
      this.onRejectedCallbacks = [];
      
      function resolve(value) {
        if(that.status === PENDING) {
          // ...省略其他代码...
          // resolve里面将所有成功的回调拿出来执行
          that.onFulfilledCallbacks.forEach(callback => {
            callback(that.value);
          });
        }
      }
      
      function reject(reason) {
        if(that.status === PENDING) {
          // ...省略其他代码...
          // resolve里面将所有失败的回调拿出来执行
          that.onRejectedCallbacks.forEach(callback => {
            callback(that.reason);
          });
        }
      }
    }
    
    // then方法
    MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
      // ...省略其他代码...
    
      // 如果还是PENDING状态,将回调保存下来
      if(this.status === PENDING) {
        this.onFulfilledCallbacks.push(realOnFulfilled);
        this.onRejectedCallbacks.push(realOnRejected);
      }
    }
    

    上面这种暂时将回调保存下来,等条件满足的时候再拿出来运行让我想起了一种模式:订阅发布模式。我们往回调数组里面push回调函数,其实就相当于往事件中心注册事件了,resolve就相当于发布了一个成功事件,所有注册了的事件,即onFulfilledCallbacks里面的所有方法都会拿出来执行,同理reject就相当于发布了一个失败事件。更多订阅发布模式的原理可以看这里

    完成了一小步

    到这里为止,其实我们已经可以实现异步调用了,只是then的返回值还没实现,还不能实现链式调用,我们先来玩一下:

    var request = require("request");
    var MyPromise = require('./MyPromise');
    
    var promise1 = new MyPromise((resolve) => {
      request('https://www.baidu.com', function (error, response) {
        if (!error && response.statusCode == 200) {
          resolve('request1 success');
        }
      });
    });
    
    promise1.then(function(value) {
      console.log(value);
    });
    
    var promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
      request('https://www.baidu.com', function (error, response) {
        if (!error && response.statusCode == 200) {
          reject('request2 failed');
        }
      });
    });
    
    promise2.then(function(value) {
      console.log(value);
    }, function(reason) {
      console.log(reason);
    });
    

    上述代码输出如下图,符合我们的预期,说明到目前为止,我们的代码都没问题:

    image-20200325172257655

    then的返回值

    根据规范then的返回值必须是一个promise,规范还定义了不同情况应该怎么处理,我们先来处理几种比较简单的情况:

    1. 如果 onFulfilled 或者 onRejected 抛出一个异常 e ,则 promise2 必须拒绝执行,并返回拒因 e
    MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
    	// ... 省略其他代码 ...
      
      // 有了这个要求,在RESOLVED和REJECTED的时候就不能简单的运行onFulfilled和onRejected了。
      // 我们需要将他们用try...catch...包起来,如果有错就reject。
      if(this.status === FULFILLED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          try {
            realOnFulfilled(that.value);
          } catch (error) {
            reject(error);
          }
        });
      
        return promise2;
      }
    
      if(this.status === REJECTED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          try {
            realOnRejected(that.reason);
          } catch (error) {
            reject(error);
          }
        });
      
        return promise2;
      }
      
      // 如果还是PENDING状态,也不能直接保存回调方法了,需要包一层来捕获错误
      if(this.status === PENDING) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          that.onFulfilledCallbacks.push(function() {
            try {
              realOnFulfilled(that.value);
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          });
          that.onRejectedCallbacks.push(function() {
            try {
              realOnRejected(that.reason);
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          });
        });
      
        return promise2;
      }
    }
    
    1. 如果 onFulfilled 不是函数且 promise1 成功执行, promise2 必须成功执行并返回相同的值
    // 我们就根据要求加个判断,注意else里面是正常执行流程,需要resolve
    // 这是个例子,每个realOnFulfilled后面都要这样写
      if(this.status === FULFILLED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          try {
            if (typeof onFulfilled !== 'function') {
              resolve(that.value);
            } else {
              realOnFulfilled(that.value);
              resolve(that.value);
            }
          } catch (error) {
            reject(error);
          }
        });
      
        return promise2;
      }
    
    1. 如果 onRejected 不是函数且 promise1 拒绝执行, promise2 必须拒绝执行并返回相同的据因。这个要求其实在我们检测 onRejected 不是函数的时候已经做到了,因为我们默认给的onRejected里面会throw一个Error,所以代码肯定会走到catch里面去。但是我们为了更直观,代码还是跟规范一一对应吧。需要注意的是,如果promise1onRejected执行成功了,promise2应该被resolve。改造代码如下:
      if(this.status === REJECTED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          try {
            if(typeof onRejected !== 'function') {
              reject(that.reason);
            } else {
              realOnRejected(that.reason);
              resolve();
            }
          } catch (error) {
            reject(error);
          }
        });
      
        return promise2;
      }
    
    1. 如果 onFulfilled 或者 onRejected 返回一个值 x ,则运行下面的 Promise 解决过程[[Resolve]](promise2, x)。这条其实才是规范的第一条,因为他比较麻烦,所以我将它放到了最后。前面我们代码的实现,其实只要onRejected或者onFulfilled成功执行了,我们都要resolve promise2。多了这条,我们还需要对onRejected或者onFulfilled的返回值进行判断,如果有返回值就要进行 Promise 解决过程。我们专门写一个方法来进行Promise 解决过程。前面我们代码的实现,其实只要onRejected或者onFulfilled成功执行了,我们都要resolve promise2,这个过程我们也放到这个方法里面去吧,所以代码变为下面这样,其他地方类似:
      if(this.status === FULFILLED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          try {
            if (typeof onFulfilled !== 'function') {
              resolve(that.value);
            } else {
              var x = realOnFulfilled(that.value);
              resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);   // 调用Promise 解决过程
            }
          } catch (error) {
            reject(error);
          }
        });
      
        return promise2;
      }
    

    Promise 解决过程

    现在我们该来实现resolvePromise方法了,规范中这一部分较长,我就直接把规范作为注释写在代码里面了。

    function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
      // 如果 promise 和 x 指向同一对象,以 TypeError 为据因拒绝执行 promise
      // 这是为了防止循环引用
      if(promise === x) {
        return reject(new TypeError('The promise and the return value are the same'));
      }
    
      // 如果 x 为 Promise ,则使 promise 接受 x 的状态
      if(x instanceof MyPromise) {
        // 如果 x 处于等待态, promise 需保持为等待态直至 x 被执行或拒绝
        if(x.status === PENDING) {
          x.then(resolve, reject);
        } else if(x.status === FULFILLED) {
          // 如果 x 处于执行态,用相同的值执行 promise
          resolve(x.value);
        } else if(x.status === REJECTED) {
          // 如果 x 处于拒绝态,用相同的据因拒绝 promise
          reject(x.reason);
        }
      }
      // 如果 x 为对象或者函数
      else if(typeof x === 'object' || typeof x === 'function') {
        try {
          // 把 x.then 赋值给 then 
          var then = x.then;
        } catch (error) {
          // 如果取 x.then 的值时抛出错误 e ,则以 e 为据因拒绝 promise
          reject(error);
        }
    
        // 如果 then 是函数
        if(typeof then === 'function') {
          var called = false;
          // 将 x 作为函数的作用域 this 调用之
          // 传递两个回调函数作为参数,第一个参数叫做 resolvePromise ,第二个参数叫做 rejectPromise
          // 名字重名了,我直接用匿名函数了
          try {
            then.call(
              x, 
              // 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y)
              function(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
              function(r){
                if(called) return;
                called = true;
                reject(r);
              });
          } catch (error) {
            // 如果调用 then 方法抛出了异常 e:
            // 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用,则忽略之
            if(called) return;
    
            // 否则以 e 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);
      }
    }
    

    处理同步任务

    到这里我们的Promise/A+基本都实现了,只是还要注意一个点,如果用户给构造函数传的是一个同步函数,里面的resolvereject会立即执行,比then还执行的早,那then里面注册的回调就没机会运行了,所以要给他们加个setTimeout

      function resolve(value) {
        // 这里加setTimeout
        setTimeout(function() {
          if(that.status === PENDING) {
            that.status = FULFILLED;
            that.value = value;
      
            that.onFulfilledCallbacks.forEach(callback => {
              callback(that.value);
            });
          }
        }, 0);
      }
      
      function reject(reason) {
        // 这里加setTimeout
        setTimeout(function() {
          if(that.status === PENDING) {
            that.status = REJECTED;
            that.reason = reason;
      
            that.onRejectedCallbacks.forEach(callback => {
              callback(that.reason);
            });
          }
        }, 0);
      }
    

    测试我们的Promise

    我们使用Promise/A+官方的测试工具promises-aplus-tests来对我们的MyPromise进行测试,要使用这个工具我们必须实现一个静态方法deferred,官方对这个方法的定义如下:

    deferred: 返回一个包含{ promise, resolve, reject }的对象

    promise 是一个处于pending状态的promise

    resolve(value)value解决上面那个promise

    reject(reason)reason拒绝上面那个promise

    我们实现代码如下:

    MyPromise.deferred = function() {
      var result = {};
      result.promise = new MyPromise(function(resolve, reject){
        result.resolve = resolve;
        result.reject = reject;
      });
    
      return result;
    }
    

    然后用npm将promises-aplus-tests下载下来,再配置下package.json就可以跑测试了:

    {
      "devDependencies": {
        "promises-aplus-tests": "^2.1.2"
      },
      "scripts": {
        "test": "promises-aplus-tests MyPromise"
      }
    }
    

    在跑测试的时候发现一个坑,在resolvePromise的时候,如果x是null,他的类型也是object,是应该直接用x来resolve的,之前的代码会走到catch然后reject,所以需要检测下null

    // 这个坑是跑测试的时候发现的,如果x是null,应该直接resolve
    if(x === null) {
      return resolve(x);
    }
    

    这个测试总共872用例,我们写的Promise完美通过了所有用例:

    image-20200326214543894

    其他Promise方法

    在ES6的官方Promise还有很多API,比如:

    Promise.resolve

    Promise.reject

    Promise.all

    Promise.race

    Promise.prototype.catch

    Promise.prototype.finally

    Promise.allSettled

    虽然这些都不在Promise/A+里面,但是我们也来实现一下吧,加深理解。其实我们前面实现了Promise/A+再来实现这些已经是小菜一碟了,因为这些API全部是前面的封装而已。

    Promise.resolve

    将现有对象转为Promise对象,如果 Promise.resolve 方法的参数,不是具有 then 方法的对象(又称 thenable 对象),则返回一个新的 Promise 对象,且它的状态为fulfilled。

    MyPromise.resolve = function(parameter) {
      if(parameter instanceof MyPromise) {
        return parameter;
      }
    
      return new MyPromise(function(resolve) {
        resolve(parameter);
      });
    }
    

    Promise.reject

    返回一个新的Promise实例,该实例的状态为rejected。Promise.reject方法的参数reason,会被传递给实例的回调函数。

    MyPromise.reject = function(reason) {
      return new MyPromise(function(resolve, reject) {
        reject(reason);
      });
    }
    

    Promise.all

    该方法用于将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。

    const p = Promise.all([p1, p2, p3]);
    

    Promise.all()方法接受一个数组作为参数,p1p2p3都是 Promise 实例,如果不是,就会先调用Promise.resolve方法,将参数转为 Promise 实例,再进一步处理。当p1, p2, p3全部resolve,大的promise才resolve,有任何一个reject,大的promise都reject。

    MyPromise.all = function(promiseList) {
      var resPromise = new MyPromise(function(resolve, reject) {
        var count = 0;
        var result = [];
        var length = promiseList.length;
    
        if(length === 0) {
          return resolve(result);
        }
    
        promiseList.forEach(function(promise, index) {
          MyPromise.resolve(promise).then(function(value){
            count++;
            result[index] = value;
            if(count === length) {
              resolve(result);
            }
          }, function(reason){
            reject(reason);
          });
        });
      });
    
      return resPromise;
    }
    

    Promise.race

    用法:

    const p = Promise.race([p1, p2, p3]);
    

    该方法同样是将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。上面代码中,只要p1p2p3之中有一个实例率先改变状态,p的状态就跟着改变。那个率先改变的 Promise 实例的返回值,就传递给p的回调函数。

    MyPromise.race = function(promiseList) {
      var resPromise = new MyPromise(function(resolve, reject) {
        var length = promiseList.length;
    
        if(length === 0) {
          return resolve();
        } else {
          for(var i = 0; i < length; i++) {
            MyPromise.resolve(promiseList[i]).then(function(value) {
              return resolve(value);
            }, function(reason) {
              return reject(reason);
            });
          }
        }
      });
    
      return resPromise;
    }
    

    Promise.prototype.catch

    Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection).then(undefined, rejection)的别名,用于指定发生错误时的回调函数。

    MyPromise.prototype.catch = function(onRejected) {
      this.then(null, onRejected);
    }
    

    Promise.prototype.finally

    finally方法用于指定不管 Promise 对象最后状态如何,都会执行的操作。该方法是 ES2018 引入标准的。

    MyPromise.prototype.finally = function(fn) {
      return this.then(function(value){
        return MyPromise.resolve(value).then(function(){
          return value;
        });
      }, function(error){
        return MyPromise.resolve(reason).then(function() {
          throw error
        });
      });
    }
    

    Promise.allSettled

    该方法接受一组 Promise 实例作为参数,包装成一个新的 Promise 实例。只有等到所有这些参数实例都返回结果,不管是fulfilled还是rejected,包装实例才会结束。该方法由 ES2020 引入。该方法返回的新的 Promise 实例,一旦结束,状态总是fulfilled,不会变成rejected。状态变成fulfilled后,Promise 的监听函数接收到的参数是一个数组,每个成员对应一个传入Promise.allSettled()的 Promise 实例的执行结果。

    MyPromise.allSettled = function(promiseList) {
      return new MyPromise(function(resolve){
        var length = promiseList.length;
        var result = [];
        var count = 0;
    
        if(length === 0) {
          return resolve(result);
        } else {
          for(var i = 0; i < length; i++) {
    
            (function(i){
              var currentPromise = MyPromise.resolve(promiseList[i]);
    
              currentPromise.then(function(value){
                count++;
                result[i] = {
                  status: 'fulfilled',
                  value: value
                }
                if(count === length) {
                  return resolve(result);
                }
              }, function(reason){
                count++;
                result[i] = {
                  status: 'rejected',
                  reason: reason
                }
                if(count === length) {
                  return resolve(result);
                }
              });
            })(i)
          }
        }
      });
    }
    

    完整代码

    完全版的代码较长,这里如果看不清楚的可以去我的GitHub上看:

    https://github.com/dennis-jiang/Front-End-Knowledges/blob/master/Examples/JavaScript/Promise/MyPromise.js

    // 先定义三个常量表示状态
    var PENDING = 'pending';
    var FULFILLED = 'fulfilled';
    var REJECTED = 'rejected';
    
    function MyPromise(fn) {
      this.status = PENDING;    // 初始状态为pending
      this.value = null;        // 初始化value
      this.reason = null;       // 初始化reason
    
      // 构造函数里面添加两个数组存储成功和失败的回调
      this.onFulfilledCallbacks = [];
      this.onRejectedCallbacks = [];
    
      // 存一下this,以便resolve和reject里面访问
      var that = this;
      // resolve方法参数是value
      function resolve(value) {
        setTimeout(function() {
          if(that.status === PENDING) {
            that.status = FULFILLED;
            that.value = value;
      
            // resolve里面将所有成功的回调拿出来执行
            that.onFulfilledCallbacks.forEach(callback => {
              callback(that.value);
            });
          }
        }, 0);
      }
      
      // reject方法参数是reason
      function reject(reason) {
        setTimeout(function() {
          if(that.status === PENDING) {
            that.status = REJECTED;
            that.reason = reason;
      
            // resolve里面将所有失败的回调拿出来执行
            that.onRejectedCallbacks.forEach(callback => {
              callback(that.reason);
            });
          }
        }, 0);
      }
    
      try {
        fn(resolve, reject);
      } catch (error) {
        reject(error);
      }
    }
    
    function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
      // 如果 promise 和 x 指向同一对象,以 TypeError 为据因拒绝执行 promise
      // 这是为了防止死循环
      if(promise === x) {
        return reject(new TypeError('The promise and the return value are the same'));
      }
    
      // 如果 x 为 Promise ,则使 promise 接受 x 的状态
      if(x instanceof MyPromise) {
        // 如果 x 处于等待态, promise 需保持为等待态直至 x 被执行或拒绝
        if(x.status === PENDING) {
          x.then(function(y) {
            resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
          }, reject);
        } else if(x.status === FULFILLED) {
          // 如果 x 处于执行态,用相同的值执行 promise
          resolve(x.value);
        } else if(x.status === REJECTED) {
          // 如果 x 处于拒绝态,用相同的据因拒绝 promise
          reject(x.reason);
        }
      }
      // 如果 x 为对象或者函数
      else if(typeof x === 'object' || typeof x === 'function') {
        // 这个坑是跑测试的时候发现的,如果x是null,应该直接resolve
        if(x === null) {
          return resolve(x);
        }
    
        try {
          // 把 x.then 赋值给 then 
          var then = x.then;
        } catch (error) {
          // 如果取 x.then 的值时抛出错误 e ,则以 e 为据因拒绝 promise
          return reject(error);
        }
    
        // 如果 then 是函数
        if(typeof then === 'function') {
          var called = false;
          // 将 x 作为函数的作用域 this 调用之
          // 传递两个回调函数作为参数,第一个参数叫做 resolvePromise ,第二个参数叫做 rejectPromise
          // 名字重名了,我直接用匿名函数了
          try {
            then.call(
              x, 
              // 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y)
              function(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
              function(r){
                if(called) return;
                called = true;
                reject(r);
              });
          } catch (error) {
            // 如果调用 then 方法抛出了异常 e:
            // 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用,则忽略之
            if(called) return;
    
            // 否则以 e 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);
      }
    }
    
    MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
      // 如果onFulfilled不是函数,给一个默认函数,返回value
      // 后面返回新promise的时候也做了onFulfilled的参数检查,这里可以删除,暂时保留是为了跟规范一一对应,看得更直观
      var realOnFulfilled = onFulfilled;
      if(typeof realOnFulfilled !== 'function') {
        realOnFulfilled = function (value) {
          return value;
        }
      }
    
      // 如果onRejected不是函数,给一个默认函数,返回reason的Error
      // 后面返回新promise的时候也做了onRejected的参数检查,这里可以删除,暂时保留是为了跟规范一一对应,看得更直观
      var realOnRejected = onRejected;
      if(typeof realOnRejected !== 'function') {
        realOnRejected = function (reason) {
          if(reason instanceof Error) {
            throw reason;
          } else {
            throw new Error(reason)
          }
        }
      }
    
      var that = this;   // 保存一下this
    
      if(this.status === FULFILLED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          setTimeout(function() {
            try {
              if (typeof onFulfilled !== 'function') {
                resolve(that.value);
              } else {
                var x = realOnFulfilled(that.value);
                resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
              }
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          }, 0);
        });
      
        return promise2;
      }
    
      if(this.status === REJECTED) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          setTimeout(function() {
            try {
              if(typeof onRejected !== 'function') {
                reject(that.reason);
              } else {
                var x = realOnRejected(that.reason);
                resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
              }
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          }, 0);
        });
      
        return promise2;
      }
    
      // 如果还是PENDING状态,将回调保存下来
      if(this.status === PENDING) {
        var promise2 = new MyPromise(function(resolve, reject) {
          that.onFulfilledCallbacks.push(function() {
            try {
              if(typeof onFulfilled !== 'function') {
                resolve(that.value);
              } else {
                var x = realOnFulfilled(that.value);
                resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
              }
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          });
          that.onRejectedCallbacks.push(function() {
            try {
              if(typeof onRejected !== 'function') {
                reject(that.reason);
              } else {
                var x = realOnRejected(that.reason);
                resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
              }
            } catch (error) {
              reject(error);
            }
          });
        });
      
        return promise2;
      }
    }
    
    MyPromise.deferred = function() {
      var result = {};
      result.promise = new MyPromise(function(resolve, reject){
        result.resolve = resolve;
        result.reject = reject;
      });
    
      return result;
    }
    
    MyPromise.resolve = function(parameter) {
      if(parameter instanceof MyPromise) {
        return parameter;
      }
    
      return new MyPromise(function(resolve) {
        resolve(parameter);
      });
    }
    
    MyPromise.reject = function(reason) {
      return new MyPromise(function(resolve, reject) {
        reject(reason);
      });
    }
    
    MyPromise.all = function(promiseList) {
      var resPromise = new MyPromise(function(resolve, reject) {
        var count = 0;
        var result = [];
        var length = promiseList.length;
    
        if(length === 0) {
          return resolve(result);
        }
    
        promiseList.forEach(function(promise, index) {
          MyPromise.resolve(promise).then(function(value){
            count++;
            result[index] = value;
            if(count === length) {
              resolve(result);
            }
          }, function(reason){
            reject(reason);
          });
        });
      });
    
      return resPromise;
    }
    
    MyPromise.race = function(promiseList) {
      var resPromise = new MyPromise(function(resolve, reject) {
        var length = promiseList.length;
    
        if(length === 0) {
          return resolve();
        } else {
          for(var i = 0; i < length; i++) {
            MyPromise.resolve(promiseList[i]).then(function(value) {
              return resolve(value);
            }, function(reason) {
              return reject(reason);
            });
          }
        }
      });
    
      return resPromise;
    }
    
    MyPromise.prototype.catch = function(onRejected) {
      this.then(null, onRejected);
    }
    
    MyPromise.prototype.finally = function(fn) {
      return this.then(function(value){
        return MyPromise.resolve(fn()).then(function(){
          return value;
        });
      }, function(error){
        return MyPromise.resolve(fn()).then(function() {
          throw error
        });
      });
    }
    
    MyPromise.allSettled = function(promiseList) {
      return new MyPromise(function(resolve){
        var length = promiseList.length;
        var result = [];
        var count = 0;
    
        if(length === 0) {
          return resolve(result);
        } else {
          for(var i = 0; i < length; i++) {
    
            (function(i){
              var currentPromise = MyPromise.resolve(promiseList[i]);
    
              currentPromise.then(function(value){
                count++;
                result[i] = {
                  status: 'fulfilled',
                  value: value
                }
                if(count === length) {
                  return resolve(result);
                }
              }, function(reason){
                count++;
                result[i] = {
                  status: 'rejected',
                  reason: reason
                }
                if(count === length) {
                  return resolve(result);
                }
              });
            })(i)
          }
        }
      });
    }
    
    module.exports = MyPromise;
    

    总结

    至此,我们的Promise就简单实现了,只是我们不是原生代码,不能做成微任务,如果一定要做成微任务的话,只能用其他微任务API模拟,比如MutaionObserver或者process.nextTick。下面再回顾下几个要点:

    1. Promise其实是一个发布订阅模式
    2. then方法对于还在pending的任务,其实是将回调函数onFilfilledonRejected塞入了两个数组
    3. Promise构造函数里面的resolve方法会将数组onFilfilledCallbacks里面的方法全部拿出来执行,这里面是之前then方法塞进去的成功回调
    4. 同理,Promise构造函数里面的reject方法会将数组onRejectedCallbacks里面的方法全部拿出来执行,这里面是之前then方法塞进去的失败回调
    5. then方法会返回一个新的Promise以便执行链式调用
    6. catchfinally这些实例方法都必须返回一个新的Promise实例以便实现链式调用

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