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  • JavaScript进阶之路——认识和使用Promise,重构你的Js代码

    一 、初识Promise

    1、什么是promise?

      Promise可能大家都不陌生,因为Promise规范已经出来好一段时间了,同时Promise也已经纳入了ES6,而且高版本的chrome、firefox浏览器都已经原生实现了Promise,只不过和现如今流行的类Promise类库相比少些API。

      所谓Promise,字面上可以理解为“承诺”,就是说A调用B,B返回一个“承诺”给A,然后A就可以在写计划的时候这么写:当B返回结果给我的时候,A执行方案S1,反之如果B因为什么原因没有给到A想要的结果,那么A执行应急方案S2,这样一来,所有的潜在风险都在A的可控范围之内了。

    Promise规范如下:

    • 一个promise可能有三种状态:等待(pending)、已完成(fulfilled)、已拒绝(rejected)
    • 一个promise的状态只可能从“等待”转到“完成”态或者“拒绝”态,不能逆向转换,同时“完成”态和“拒绝”态不能相互转换
    • promise必须实现then方法(可以说,then就是promise的核心),而且then必须返回一个promise,同一个promise的then可以调用多次,并且回调的执行顺序跟它们被定义时的顺序一致
    • then方法接受两个参数,第一个参数是成功时的回调,在promise由“等待”态转换到“完成”态时调用,另一个是失败时的回调,在promise由“等待”态转换到“拒绝”态时调用。同时,then可以接受另一个promise传入,也接受一个“类then”的对象或方法,即thenable对象。

    2.promise原理分析

      可以看到promise的规范并不是很多,下面我们一边分析promise一边自己写一个promise的实现。Promise实现的大致思路如下:

      构造函数Promise接受一个函数resolver,可以理解为传入一个异步任务,resolver接受两个参数,一个是成功时的回调,一个是失败时的回调,这两参数和通过then传入的参数是对等的。

    其次是then的实现,由于Promise要求then必须返回一个promise,所以在then调用的时候会新生成一个promise,挂在当前promise的_next上,同一个promise多次调用都只会返回之前生成的_next。

    由于then方法接受的两个参数都是可选的,而且类型也没限制,可以是函数,也可以是一个具体的值,还可以是另一个promise。下面是then的具体实现:

    复制代码
    Promise.prototype.then = function(resolve, reject) {  
        var next = this._next || (this._next = Promise());  
        var status = this.status;  
        var x;  
      
        if('pending' === status) {  
            isFn(resolve) && this._resolves.push(resolve);  
            isFn(reject) && this._rejects.push(reject);  
            return next;  
        }  
      
        if('resolved' === status) {  
            if(!isFn(resolve)) {  
                next.resolve(resolve);  
            } else {  
                try {  
                    x = resolve(this.value);  
                    resolveX(next, x);  
                } catch(e) {  
                    this.reject(e);  
                }  
            }  
            return next;  
        }  
      
        if('rejected' === status) {  
            if(!isFn(reject)) {  
                next.reject(reject);  
            } else {  
                try {  
                    x = reject(this.reason);  
                    resolveX(next, x);  
                } catch(e) {  
                    this.reject(e);  
                }  
            }  
            return next;  
        }  
    };  
    复制代码

    这里,then做了简化,其他promise类库的实现比这个要复杂得多,同时功能也更多,比如还有第三个参数——notify,表示promise当前的进度,这在设计文件上传等时很有用。对then的各种参数的处理是最复杂的部分,有兴趣的同学可以参看其他类Promise库的实现。

    在then的基础上,应该还需要至少两个方法,分别是完成promise的状态从pending到resolved或rejected的转换,同时执行相应的回调队列,即resolve()reject()方法。

    到此,一个简单的promise就设计完成了,下面简单实现下两个promise化的函数:

    复制代码
    function sleep(ms) {  
        return function(v) {  
            var p = Promise();  
      
            setTimeout(function() {  
                p.resolve(v);  
            });  
      
            return p;  
        };  
    };  
      
    function getImg(url) {  
        var p = Promise();  
        var img = new Image();  
      
        img.onload = function() {  
            p.resolve(this);  
        };  
      
        img.onerror = function(err) {  
            p.reject(err);  
        };  
      
        img.url = url;  
      
        return p;  
    };  
    复制代码

    由于Promise构造函数接受一个异步任务作为参数,所以getImg还可以这样调用:

    复制代码
    function getImg(url) {  
        return Promise(function(resolve, reject) {  
            var img = new Image();  
      
            img.onload = function() {  
                resolve(this);  
            };  
      
            img.onerror = function(err) {  
                reject(err);  
            };  
      
            img.url = url;  
        });  
    };  
    复制代码

    接下来(见证奇迹的时刻),假设有一个BT的需求要这么实现:异步获取一个json配置,解析json数据拿到里边的图片,然后按顺序队列加载图片,每张图片加载时给个loading效果,

    复制代码
    function addImg(img) {  
        $('#list').find('> li:last-child').html('').append(img);  
    };  
      
    function prepend() {  
        $('<li>')  
            .html('loading...')  
            .appendTo($('#list'));  
    };  
      
    function run() {  
        $('#done').hide();  
        getData('map.json')  
            .then(function(data) {  
                $('h4').html(data.name);  
      
                return data.list.reduce(function(promise, item) {  
                    return promise  
                        .then(prepend)  
                        .then(sleep(1000))  
                        .then(function() {  
                            return getImg(item.url);  
                        })  
                        .then(addImg);  
                }, Promise.resolve());  
            })  
            .then(sleep(300))  
            .then(function() {  
                $('#done').show();  
            });  
    };  
      
    $('#run').on('click', run)
    复制代码

    这里的sleep只是为了看效果加的,可猛击查看demo

    在这里,Promise.resolve(v)静态方法只是简单返回一个以v为肯定结果的promise,v可不传入,也可以是一个函数或者是一个包含then方法的对象或函数(即thenable)。

    类似的静态方法还有Promise.cast(promise),生成一个以promise为肯定结果的promise;Promise.reject(reason),生成一个以reason为否定结果的promise。

    我们实际的使用场景可能很复杂,往往需要多个异步的任务穿插执行,并行或者串行同在。这时候,可以对Promise进行各种扩展,比如实现Promise.all(),接受promises队列并等待他们完成再继续,再比如Promise.any(),promises队列中有任何一个处于完成态时即触发下一步操作。

    3.标准的Promise

      可参考html5rocks的这篇文章JavaScript Promises,目前高级浏览器如Chrome、Firefox都已经内置了Promise对象,提供更多的操作接口,比如Promise.all(),支持传入一个promises数组,当所有promises都完成时执行then,还有就是更加友好强大的异常捕获,应对日常的异步编程,应该足够了。

      现今流行的各大js库,几乎都不同程度的实现了Promise,如dojo,jQuery、Zepto、when.js、Q等,只是暴露出来的大都是Deferred对象,当然还有angularJs中的$q.这里以jQuery为例,说一下:

    复制代码
    // animate  
    $('.box')  
        .animate({'opacity': 0}, 1000)  
        .promise()  
        .then(function() {  
            console.log('done');  
        });  
      
    // ajax  
    $.ajax(options).then(success, fail);  
    $.ajax(options).done(success).fail(fail);  
      
    // ajax queue  
    $.when($.ajax(options1), $.ajax(options2))  
        .then(function() {  
            console.log('all done.');  
        }, function() {  
            console.error('There something wrong.');  
        });  
    复制代码
     二 、用Promise组织你的JavaScript代码

      上面我们了解了Promise,相信大家对Promise有了一定的认识。下面我们开始动手来写代码,通过几个简单的例子,来加深理解。这里我们使用浏览器自带的Promise,首先我们要先检测一些浏览器是否支持Promise,其实很简单,如果是谷歌浏览器,按下F12,打开控制台,如图:

    这里我们可以看到Promise的type是function,也就是说谷歌浏览器是支持promise的。以此为原理,我们可以写一段JavaScript代码来检测,代码如下:

    if(typeof(Promise) === "function"){
        alert("支持Promise");
    }
    else{
        alert("不支持Promise");
    }

    经过检测,发现IE11竟然不支持promise.建议大家用谷歌浏览器来进行测试吧。

    我们首先来写一个等待的方法,如下:

    function wait(duration){
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            setTimeout(resolve,duration);
        })
    }

    测试这个方法的代码如下:wait(5000).then(function(){alert('hello')}),这段代码很简单,就是等待5秒以后执行一个回调,弹出一个消息。当然,你还可以这样写:

    wait(5000).then(function(){alert('hello')}).then(function(){console.log('world')})

    怎么样?很简单吧~~

    下面来看一些我从网上收集的一些常用的JavaScript的promise的写法:

    复制代码
    function get(uri){
        return http(uri, 'GET', null);
    }
    
    function post(uri,data){
        if(typeof data === 'object' && !(data instanceof String || (FormData && data instanceof FormData))) {
            var params = [];
            for(var p in data) {
                if(data[p] instanceof Array) {
                    for(var i = 0; i < data[p].length; i++) {
                        params.push(encodeURIComponent(p) + '[]=' + encodeURIComponent(data[p][i]));
                    }
                } else {
                    params.push(encodeURIComponent(p) + '=' + encodeURIComponent(data[p]));
                }
            }
            data = params.join('&');
        }
    
    
        return http(uri, 'POST', data || null, {
            "Content-type":"application/x-www-form-urlencoded"
        });
    }
    
    function http(uri,method,data,headers){
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            var xhr = new XMLHttpRequest();
            xhr.open(method,uri,true);
            if(headers) {
                for(var p in headers) {
                    xhr.setRequestHeader(p, headers[p]);
                }
            }
            xhr.addEventListener('readystatechange',function(e){
                if(xhr.readyState === 4) {
                    if(String(xhr.status).match(/^2dd$/)) {
                        resolve(xhr.responseText);
                    } else {
                        reject(xhr);
                    }
                }
            });
            xhr.send(data);
        })
    }
    
    function wait(duration){
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            setTimeout(resolve,duration);
        })
    }
    
    function waitFor(element,event,useCapture){
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            element.addEventListener(event,function listener(event){
                resolve(event)
                this.removeEventListener(event, listener, useCapture);
            },useCapture)
        })
    }
    
    function loadImage(src) {
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            var image = new Image;
            image.addEventListener('load',function listener() {
                resolve(image);
                this.removeEventListener('load', listener, useCapture);
            });
            image.src = src;
            image.addEventListener('error',reject);
        })
    }
    
    function runScript(src) {
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            var script = document.createElement('script');
            script.src = src;
            script.addEventListener('load',resolve);
            script.addEventListener('error',reject);
            (document.getElementsByTagName('head')[0] || document.body || document.documentElement).appendChild(script);
        })
    }
    
    function domReady() {
        return new Promise(function(resolve, reject) {
            if(document.readyState === 'complete') {
                resolve();
            } else {
                document.addEventListener('DOMContentLoaded',resolve);
            }
        })
    }
    复制代码

     看到了吧,Promise风格API跟回调风格的API不同,它的参数跟同步的API是一致的,但是它的返回值是个Promise对象,要想得到真正的结果,需要在then的回调里面拿到。

     三、用Promise组织JavaScript异步代码

       在比较复杂的页面中,我们会使用到大量的异步操作。我们来看看使用Promise会带来怎样的便利吧~~

    1、多个异步调用,同步/并行

       例如我们页面调用了好几个异步函数,我们要等待所有的异步函数执行完成后,做一些操作,如弹出一个消息框提示用户操作成功。下面我们拿一个例子来说明一下:

    Promise.all跟then的配合,可以视为调用部分参数为Promise提供的函数。譬如,我们现在有一个接受三个参数的函数:

    function print(a, b, c) {
        console.log(a + b + c);
    }

    现在我们调用print函数,其中a和b是需要异步获取的:

    var c = 10;
    
    print(geta(), getb(), 10); //这是同步的写法
    
    Promise.all([geta(), getb(), 10]).then(print); //这是 primise 的异步写法

    如果用callback的话,我们就只能一个一个调用了,调用完了geta,然后在其回调函数里面调用getb,最后在getb的回调函数中调用print方法。串行和并行哪个更快,大家很清楚吧~~

     2.竞争

       如果说Primise.all是promise对象之间的“与”关系,那么Promise.race就是promise对象之间的“或”关系。比如,我要实现“点击按钮或者5秒钟之后执行”:

    var btn = document.getElementsByTagName('button');
    
    Promise.race(wait(5000), waitFor(btn, click)).then(function(){
        console.log('run!')
    })

    3.异常处理

       异常处理一直是回调的难题,而promise提供了非常方便的catch方法:在一次promise调用中,任何的环节发生reject,都可以在最终的catch中捕获到:

    复制代码
    Promise.resolve().then(function(){
        return loadImage(img1);
    }).then(function(){
        return loadImage(img2);
    }).then(function(){
        return loadImage(img3);
    }).catch(function(err){
        //错误处理
    })
    复制代码

    4.复杂流程

    接下来,我们来看比较复杂的情况。

    promise有一种非常重要的特性:then的参数,理论上应该是一个promise函数,而如果你传递的是普通函数,那么默认会把它当做已经resolve了的promise函数。

    这样的特性让我们非常容易把promise风格的函数跟已有代码结合起来。

    为了方便传参数,我们编写一个currying函数,这是函数式编程里面的基本特性,在这里跟promise非常搭,所以就实现一下:

    复制代码
    function currying(){
        var f = arguments[0];
        var args = Array.prototype.slice.call(arguments,1);
        return function(){
            args.push.apply(args,arguments);
            return f.apply(this,args);
        }
    }
    复制代码

    currying会给某个函数"固化"几个参数,并且返回接受剩余参数的函数。比如之前的函数,可以这么玩:

    复制代码
    var print2 = currying(print,11);
    
    print2(2, 3); //得到 11 + 2 + 3 的结果,16
    
    var wait1s = currying(wait,1000);
    
    wait1s().then(function(){
        console.log('after 1s!');
    })
    复制代码

    有了currying,我们就可以愉快地来玩链式调用了,比如以下代码:

    复制代码
    Promise.race([
        domReady().then(currying(wait,5000)), 
        waitFor(btn, click)])
        .then(currying(runScript,'a.js'))
        .then(function(){
            console.log('loaded');
            return Promise.resolve();
        });
    复制代码
     四 、总结

       我们看到,不管Promise实现怎么复杂,但是它的用法却很简单,组织的代码很清晰,从此不用再受callback的折磨了。promise作为一个新的API,它的API本身没有什么特别的功能,但是它背后代表的编程思路是很有价值的。

    最后,Promise是如此的优雅!但Promise也只是解决了回调的深层嵌套的问题,真正简化JavaScript异步编程的还是Generator,在Node.js端,建议考虑Generator。

     五 、参考资料

    JavaScript Promise迷你书(中文版)   http://liubin.github.io/promises-book/

    JavaScript Promise启示录       http://www.csdn.net/article/2014-05-28/2819979-JavaScript-Promise

    用Promise组织程序                 http://www.w3ctech.com/topic/721

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaocaiyuxiaoniao/p/10179774.html
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