转: Promises与Javascript异步编程

在如今都追求用户体验的时代，Ajax应用真的是无所不在。加上这些年浏览器技术、HTML5以及CSS3等的发展，越来越多的富Web应用出现；在给与我们良好体验的同时，Web开发人员在背后需要处理越来越多的异步回调逻辑。

笔者对最近读完的《Async Javascript-Build More Responsive Apps with Less Code》（Javascript异步编程-设计快速响应的网络应用）一书以及部分资料，整理了我认为比较重要的一些点以及容易理解错的地方，使大家对 Promise对象以及异步编程有更深的认识。

嵌套式回调

1. setTimeout(function() {
2.     setTimeout(function() {
3.     // do something
4.     }, 10)
5. }, 100);
7. $.ajax(url, function() {
8.         $.ajax(url2, function() {
9.                 $.ajax(url3, function() {
10.             // do something
11.         });
12.     });
13. });

可是问题来了，当我们的嵌套越多，代码结构层级会变得越来越深。首先是阅读上会变得困难；其次是强耦合，接口变得不好扩展。我们需要一种模式来解决这种问题，这就是Promises所要做的事情。

异步函数类型

Javascript里异步函数可以分为两大类型：

• I/O函数（Ajax、script…）
• 计时函数（setTimeout、setInterval、setImmediate）

异步函数异常捕获

1. try {
2.     setTimeout(function A() {
3.         setTimeout(function B() {
4.             setTimeout(function C() {
5.                 throw new Error('Error');
6.             }, 0);
7.         }, 0);
8.     }, 0);
9. } catch (e) {}

运行以上代码，A、B、C被添加到事件队列里；异常触发时，A、B已被移出事件队列，内存堆栈里只存在C，此时的异常不被try捕获，只会流向应用程序未捕获异常处理器。

所以，在异步函数里，不能使用try/catch捕获异常。

分布式事件

Javascript的事件核心是事件分发机制，通过对发布者绑定订阅句柄来达到异步相响应的目的：

1. document.onclick = function() {
2.     // click
3. }；

PubSub(Publish/Subscribe, 发布/订阅)模式，就是这么一种模式，通过订阅发布者的事件响应来达到多层分发解耦的目的。

以下是一个简单版本的PubSub模式实现：

1. var PubSub = (function() {
2.     var _handlers = {};
3.     return {
4.         // 订阅事件
5.         on: function(eventType, handler) {
6.             if (!_handlers[eventType]) {
7.                 _handlers[eventType] = [];
8.             }
9.         if (typeof handler == 'function') {
10.             _handlers[eventType].push(handler);
11.         }
12.         },
13.         //发布事件
14.         emit: function(eventType) {
15.             var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
16.             var handlers = _handlers[eventType] || [];
17.             for (var i = 0, len = handlers.length; i < len; i++) {
18.                 handlers[i].apply(null, args)
19.             }
20.         }
21.     };
22. })();

Promises/A规范

CommonJS之Promises/A规范是Kris Zyp于2009年提出来的，它通过规范API接口来简化异步编程，使我们的异步逻辑代码更易理解。

遵循Promises/A规范的实现我们称之为Promise对象，Promise对象有且仅有三种状态：unfulfilled（未完成）、 fulfilled（已完成）、failed（失败/拒绝）；而且状态变化只能从unfulfilled到fulfilled，或者 unfulfilled到failed；

Promise对象需实现一个then接口，then(fulfilledHandler, errorHandler, progressHandler)；then接口接收一个成功回调(fulfilledHandler)与一个失败回调(errorHandler)；progressHandler触发回调是可选的，Promise对象没有强制去回调此句柄。

then方法的实现需要返回一个新的Promise对象，以形成链式调用，或者叫Promise管道。

为了实现状态的转变，我们还需要实现另外两个接口：

• resolve：实现状态由未完成到已完成
• reject：实现状态由未完成到拒绝（失败）

这样子我们开篇所说的嵌套式回调就可以这样子写了：

1. // 这里假设Promise是一个已实现的Promise对象
2. function asyncFn1() {
3.     var p = new Promise();
4.     setTimeout(function() {
5.         console.log(1);
6.         p.resolve(); // 标记为已完成
7.     }, 2000);
8.     return p;
9. }
10. function asyncFn2() {
11.     var p = new Promise();
12.     setTimeout(function() {
13.         console.log(2);
14.         p.reject('error'); // 标记为拒绝
15.     }, 1000);
16.     return p;
17. }
19. asyncFn1()
20.     .then(function() {
21.         return asyncFn2();
22.     }).then(function() {
23.         console.log('done');
24.     }, function(err) {
25.         console.log(err);
26.     });

有了Promise，我们可以以同步的思维去编写异步的逻辑了。在同步函数的世界里，有2个非常重要的概念：

• 有返回值
• 可以抛出异常

Promise不仅仅是一种可以链式调用的对象，更深层次里，它为异步函数与同步函数提供了一种更加直接的对应关系。

上面我们说过，在异步函数里，不能使用try/catch捕获异常，因此也不能抛出异常。有了Promise，只要我们显式定义了errorHandler，那么我们就可以做到像同步函数那样的异常捕获了。