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  • Promise 库 lie.js 源码解读

    function INTERNAL() {}

    var REJECTED = ['REJECTED'];
    var FULFILLED = ['FULFILLED'];
    var PENDING = ['PENDING'];

    var handlers = {}

    function Promise (resolver) {
    if (typeof resolver !== 'function') {
    throw new TypeError('resolver must be a function');
    }
    this.state = PENDING;
    this.queue = [];
    this.outcome = void 0;
    /* istanbul ignore else */
    if (!process.browser) {
    this.handled = UNHANDLED;
    }
    if (resolver !== INTERNAL) {
    safelyResolveThenable(this, resolver);
    }
    }

    构造函数内部定义了几个promise实例的属性:

    state:promise的状态值.有3种:rejected,fulfilled,pending
    queue:queue数组用以保存这个promise被resolve/rejected后需要异步执行的回调
    outcome:这个promise实例的值
    对于promise,我们一般的用法是:

    // 构造函数当中接收2个参数,resolve/reject,需要注意的是这2个参数是promise内部定义的,用以改变这个promise的状态和值
    const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    // 同步或者异步的去resolve一个值
    resolve(1)
    })
    给这个Promise构造函数内部传入的resolver由内部的方法safelyResolveThenable去执行:

    function safelyResolveThenable(self, thenable) {
    // Either fulfill, reject or reject with error
    // 标志位,初始态的promise仅仅只能被resolve/reject一次
    var called = false;
    function onError(value) {
    if (called) {
    return;
    }
    called = true;
    // reject这个promise
    handlers.reject(self, value);
    }

    function onSuccess(value) {
    if (called) {
    return;
    }
    called = true;
    // resolve这个promise
    handlers.resolve(self, value);
    }

    // 用一个函数将resolver执行包裹一层
    function tryToUnwrap() {
    // 这个函数即由调用方传入的
    thenable(onSuccess, onError);
    }

    // 用以捕获resolver在执行过程可能抛出的错误
    var result = tryCatch(tryToUnwrap);
    if (result.status === 'error') {
    onError(result.value);
    }
    }

    function tryCatch(func, value) {
    var out = {};
    try {
    out.value = func(value);
    out.status = 'success';
    } catch (e) {
    out.status = 'error';
    out.value = e;
    }
    return out;
    }
    在safelyResolveThenable方法中设定了一个called标志位,这是因为一旦一个promise的状态发生了改变,那么之后的状态不能再次被改变,举例:

    new Promise((resolve, reject) => {
    // 一旦状态发生改变,后面的reject/resolve方法不能起作用
    resolve(1)
    reject(new Error('error'))
    resolve(2)
    })
    如果给Promise构造函数传入callback在执行过程中没有报错,且被resolve的话,那么这个时候即调用的onSuccess方法,这个方法内部调用了handlers.resolve方法。

    接下来我们看下这个方法的定义:

    handlers.resolve = function (self, value) {
    var result = tryCatch(getThen, value);
    if (result.status === 'error') {
    return handlers.reject(self, result.value);
    }
    // 判断这个value是否是个thenable对象
    var thenable = result.value;

    if (thenable) {
    safelyResolveThenable(self, thenable);
    } else {
    // 将这个promise的state从 pending -> fulfilled
    self.state = FULFILLED;
    // 更改这个promise对应的值
    self.outcome = value;
    var i = -1;
    var len = self.queue.length;
    // 依次执行这个promise的queue队列里面每一项queueItem的callFulfilled方法
    while (++i < len) {
    self.queue[i].callFulfilled(value);
    }
    }
    // 返回这个promise对象
    return self;
    }
    再回到我们上面举的这个例子:

    const promise = new Promise(resolve => {
    resolve(1)
    })
    在这个例子当中,是同步去resolve这个promise,那么返回的这个promise实例的状态便为fulfilled,同时outcome的值也被设为1。

    将这个例子拓展一下:

    const promise = new Promise(resolve => {
    resolve(1)
    })

    promise.then(function onFullfilled (value) {
    console.log(value)
    })
    在实例的then方法上传入一个onFullfilled回调执行上面的代码,最后在控制台输出1。
    接下来我们看下Promise原型上then方法的定义:
    Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {
    if (typeof onFulfilled !== 'function' && this.state === FULFILLED ||
    typeof onRejected !== 'function' && this.state === REJECTED) {
    return this;
    }
    // 创建一个新的promise
    var promise = new this.constructor(INTERNAL);
    /* istanbul ignore else */
    if (!process.browser) {
    if (this.handled === UNHANDLED) {
    this.handled = null;
    }
    }

    // new Promise在内部resolve过程中如果是同步的
    if (this.state !== PENDING) {
    var resolver = this.state === FULFILLED ? onFulfilled : onRejected;
    unwrap(promise, resolver, this.outcome);
    } else { // 异步的resolve
    // this.queue保存了对于promise
    this.queue.push(new QueueItem(promise, onFulfilled, onRejected));
    }

    return promise;
    };
    在then方法内部首先创建一个新的promise,接下来会根据这个promise的状态来进行不同的处理。
    如果这个promise已经被resolve/reject了(即非pending态),那么会直接调用unwrap()方法来执行对应的回调函数;
    如果这个promise还是处于pending态,那么需要实例化一个QueueItem,并推入到queue队列当中。
    我们首先分析第一种情况,即调用then方法的时候,promise的状态已经被resolve/reject了,那么根据对应的state来取对应的回调函数,并调用unwrap函数(后面会详细讲解这个方法)。
    function unwrap(promise, func, value) {
    // 异步执行这个func
    immediate(function () {
    var returnValue;
    try {
    // 捕获onFulfilled函数在执行过程中的错误
    returnValue = func(value);
    } catch (e) {
    return handlers.reject(promise, e);
    }
    // 不能返回自身promise
    if (returnValue === promise) {
    handlers.reject(promise, new TypeError('Cannot resolve promise with itself'));
    } else {
    handlers.resolve(promise, returnValue);
    }
    });
    }
    在这个函数中,使用immediate方法统一的将func方法异步的执行。并将这个func执行的返回值传递到下一个promise的处理方法当中。
    因此在上面给的例子当中,因为Promise的状态是被同步resolve的,那么接下来立即调用then方法,并执行传入的onFullfilled方法。
    第二种情况,如果promise还是处于pending态,这个时候不是立即执行callback,首先实例化一个QueueItem,并缓存到这个promise的queue队列当中,延迟执行这个queue当中保存的回调函数。
    function QueueItem(promise, onFulfilled, onRejected) {
    // 首先保存这个promise
    this.promise = promise;
    // 如果onFulfilled是一个函数
    if (typeof onFulfilled === 'function') {
    this.onFulfilled = onFulfilled;
    // 那么重新赋值callFulfilled函数
    this.callFulfilled = this.otherCallFulfilled;
    }
    if (typeof onRejected === 'function') {
    this.onRejected = onRejected;
    this.callRejected = this.otherCallRejected;
    }
    }
    // 如果onFulfilled是一个函数,那么就会覆盖callFulfilled方法
    // 如果onFulfilled不是一个函数,那么就会直接调用handlers.resolve去递归处理promise
    QueueItem.prototype.callFulfilled = function (value) {
    handlers.resolve(this.promise, value);
    };
    QueueItem.prototype.otherCallFulfilled = function (value) {
    unwrap(this.promise, this.onFulfilled, value);
    };
    QueueItem.prototype.callRejected = function (value) {
    handlers.reject(this.promise, value);
    };
    QueueItem.prototype.otherCallRejected = function (value) {
    unwrap(this.promise, this.onRejected, value);
    };
    QueueItem构造函数接受3个参数:promise,onFullfilled,onRejected。
    promise
    在then当中新创建的promise对象
    onFullfilled:上一个promise被resolve后需要调用的回调
    onRejected:上一个promise被reject后需要调用的回调函数


    接下来我们看下第二种情况是在什么样的情况下去执行的:

    const promise = new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
    resolve(1)
    }, 3000)
    })

    promise.then(data => console.log(data))
    在这个例子当中,当过了3s后在控制台输出1。在这个例子当中,因为promise内部是异步去resolve这个promise。
    在这个promise被resolve前,promise实例通过then方法向这个promise的queue队列中添加onFullfilled方法,这个queue中保存的方法会等到promise被resolve后才会被执行。
    当在实际的调用resolve(1)时,即promise这个时候才被resolve,那么便会调用handlers.resolve方法,并依次调用这个promise的queue队列当中保存的onFullfilled函数
    可以看到在QueueItem函数内部,会对onFullfilled和onRejected的参数类型做判断,只有当它们是函数的时候,才会将这个方法进行一次缓存,同时使用otherCallFulfilled方法覆盖原有的callFulfilled方法。这也是大家经常会遇到的值穿透的问题,举个例子:
    const promise = new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
    resolve(2)
    }, 2000)
    })

    promise
    .then(3)
    .then(console.log)

    最后在控制台打印出2,而非3。当上一个promise被resolve后,调用这个promise的queue当中缓存的queueItem上的callFulfilled方法,因为then方法接收的是数值类型,因此这个queueItem上的callFulfilled方法未被覆盖,因此这时所做的便是直接将这个queueItem中保存的promise进行resolve,同时将上一个promise的值传下去。
    可以这样理解,如果then方法第一个参数接收到的是个函数,那么就由这个函数处理上一个promise传递过来的值,如果不是函数,那么就像管道一样,先流过这个then方法,而将上一个值传递给下下个then方法接收到的函数去处理。
    上面提到了关于unwrap这个函数,这个函数的作用就是统一的将then方法中接收到的onFullfilled参数异步的执行。
    主要是使用了immediate这个库。这里说明下为什么统一的要将onFullfilled方法进行异步话的处理呢。
    首先,是要解决代码逻辑执行顺序的问题,首先来看一种情况:
    const promise = new Promise(resolve => {
    // 情况一:同步resolve
    resolve(1)
    // 情况二:异步resolve
    setTimeout(() => {
    resolve(2)
    }, 1000)
    })
    promise.then(function onFullfilled() {
    // do something
    foo()
    })
    bar()
    这个promise可能会被同步的resolve,也有可能异步的resolve,这个时候如果onFullfilled方法设计成同步的执行的话,那么foo及bar的执行顺序便依赖promise是被同步or异步被resolve,但是如果统一将onFullfilled方法设计成异步的执行的话,那么bar方法始终在foo方法前执行,这样就保证了代码执行的顺序。
    其次,是要解决同步回调stackoverflow的问题,具体的链接请戳我
    我们看到lie.js的内部实现当中,每次在调用then方法的时候,内部都新创建了一个promise的对象并返回,这样也完成了promise的链式调用。即:
    const Promise = require('lie')
    const promise = new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 3000))
    promise.then(() => 'a').then(() => 'b').then(() => {})

    需要注意的是,在每个then方法内部创建的新的promise对象的state为pending态,outcome为null。可以将上面示例的promise打印到控制台,你会非常清晰的看到整个promise链的结构:

    Promise {
    state: [ 'PENDING' ],
    queue:
    [ QueueItem {
    promise: {
    state: ['PENDING'],
    queue: [
    QueueItem {
    promise: {
    state: ['PENDING'],
    queue: [
    QueueItem {
    promise: {
    state: ['PENDING'],
    queue: [],
    outcome: undefined
    }
    }
    ],
    outcome: undefined,
    handled: null
    },
    onFulfilled: [Function],
    callFulfilled: [Function]
    }
    ],
    outcome: undefined,
    handled: null
    },
    onFulfilled: [Function],
    callFulfilled: [Function] } ],
    outcome: undefined,
    handled: null }

    实际这个promise链是一个嵌套的结构,一旦的最外部的promise的状态发生了改变,那么就会依次执行这个promise的queue队列里保存的queueItem的onFulfilled或者onRejected方法,并这样一直传递下去。
    因此这也是大家经常看到的promise链一旦开始,就会一直向下执行,没法在哪个promise的执行过程中中断。
    不过刚才也提到了关于在then方法内部是创建的一个新的pending状态的promise,这个promise状态的改变完全是由上一个promise的状态决定的,如果上一个promise是被resolve的,那么这个promise同样是被resolve的(前提是在代码执行过程中没有报错),并这样传递下去,同样如果上一个promise是被rejected的,那么这个状态也会一直传递下去。
    如果有这样一种情况,在某个promise封装的请求中,如果响应的错误码不符合要求,不希望这个promise继续被resolve下去,同时想要单独的catch住这个响应的话,那么可以在then方法中直接返回一个被rejected的promise。
    这样在这个promise后面的then方法中创建的promise的state都会被rejected,同时这些promise所接受的fullfilled方法不再执行,如果有传入onRejected方法的话便会执行onRejected方法,最后一直传递到的catch方法中添加的onReject方法。
    someRequest()
    .then(res => {
    if (res.error === 0) {
    // do something
    return res
    } else {
    return Promise.reject(res)
    }
    }).then(val => {
    // do something
    }).catch(err => {
    // do something
    })
    看完lie的源码后,觉得promise设计还是挺巧妙的,promise事实上就是一个状态机,不过状态值能发生一次转变,由于then方法内部每次都是创建了一个新的promise,这样也完成了promise的链式调用,同时then方法中的回调统一设计为异步执行也保证了代码逻辑执行顺序。

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