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promise是什么意思(promise的用法)

Promise简介

Promise 是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大。(摘自<ECMAScript 6 入门>),但是对于Promise的创建和执行流程,其实有很多人初学时,容易走入误区。

今天就以一首歌来带大家学习Promise。

Promise创建

Promise翻译过来的意思就是”承诺”,其实Promise的创建本质就是一个许下承诺的过程,想到这我的脑海中不由得浮现了一首经典老歌,海鸣威 《你的承诺》。

歌中相知相恋的两个人,奈何情深缘浅,终于还是分开,许下了“不为彼此难过, 过各自的生活”这样的承诺。但是随后歌曲又以”Oh baby 你答应我的我都记得 ,但是你却忘了你的承诺 ,不是说好彼此都不再联络, 谁都别再犯错”,暗示承诺的状态发生改变。

由此不难想象以下两种情况:

  1. 遵守承诺

动图封面

  1. 违背承诺

动图封面

同样,JS中的Promise的创建也是许下代码承诺的一种方式,它默认也包含三种状态:

  1. pending (进行中)
  2. fulfilled(已成功)
  3. rejected(已失败)

那么如何许下JS中的承诺呢:

var p = new Promise(function(){
// 回调函数
})

Promise中接收一个回调函数(简单说就是一个容器),传入某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果;此时打印,你会得到一个Promise实例(实例化对象),展开之后默认显示:

Promise {<pending>}
[[Prototype]]: Promise,
[[PromiseState]]: "pending",
[[PromiseResult]]: undefined,

此时我们会看到

[[PromiseState]]用于存储Promise实例(当前承诺)的状态 ,默认显示pending ;
[[PromiseResult]]用于表示Promise实例中存储的数据 , 默认显示undefined;
[[Prototype]]表示原型 以后再做讲解

但是有人就会问了,既然有三种状态,而默认是pending(进行中)状态,那么我们如何将当前Promise实例的状态改为另外两种:

这就不得不提到Promise的第一特征了:

对象的状态不受外界影响。Promise对象代表一个异步操作,有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。

可以理解为,状态并不是自行改变的,而是由异步(同步也可以)的结果决定了.。

所以Promise在创建过程中,传入的回调函数接收了改变状态的两个方法 ,resolve,reject作为形式参数传入.

var p = new Promise(function(resolve,reject){//形式参数
// 回调函数
})

resolve() 将Promise实例的状态 由pending(进行中) 改为 fulfilled(已成功)

reject() 将Promise实例的状态 由pending(进行中) 改为rejected(已失败)

而且resolve() reject() 方法在调用时 还可以接收一个参数,作为数据传入,存储到Promise实例中。

同步代码展示:

var p = new Promise(function(resolve,reject){//形式参数
// 回调函数
resolve(111)
})
console.log(p)
结果:
Promise {<fulfilled>: 111}
[[Prototype]]: Promise
[[PromiseState]]: "fulfilled" // 已成功
[[PromiseResult]]: 111 // 存储数据

var p = new Promise(function (resolve, reject) {//形式参数
// 回调函数
reject(222)
})
Promise {<rejected>: 111}
[[Prototype]]: Promise
[[PromiseState]]: "rejected" // 已失败
[[PromiseResult]]: 222 // 存储数据

Uncaught (in promise) 111 // 报错 (可以不用理会 后面会被then() / catch() 方法捕获)

resolve() 和 reject() 方法,在同步代码中调用,会立即改变Promise实例的状态。

异步代码展示:

var p = new Promise(function (resolve, reject) {//形式参数
setTimeout(function () {
resolve(111);
console.log("line 24:", p);
}, 2000)
})
console.log("line 27:", p);

结果依次为:
line 27: Promise {<pending>}
line 24: Promise {<fulfilled>: 111}

-------------------------------------两次代码请分开执行-------------------------------------------------

var p = new Promise(function (resolve, reject) {//形式参数
setTimeout(function () {
reject(111);
console.log("line 24:", p);
}, 2000)
})
console.log("line 27:", p);

结果依次为:
line 27: Promise {<pending>}
...2s后
line 24: Promise {<rejected>: 111}
报错: 2.html:60 Uncaught (in promise) 111 (可以不用理会 后面会被then() / catch() 方法捕获)

resolv e() 和 reject() 方法,在异步代码中调用:由于JS是单线程,会优先在主线程执行同步代码,异步代码会放到任务队列中,所以在页面加载时,,Promise实例为pending(进行中)状态,等待主线程执行完毕,任务队列通知主线程,异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。

此时setTimeout中的回调函数被调用,执行了resolve() 或 reject() 方法, Promise实例会随之改变状态,并存储传入的数据。

那么resolve() reject() 方法,可以重复调用么?

这就要讲到Promise的第二大特征:一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。Promise对象的状态改变,只有两种可能:从pending变为fulfilled和从pending变为rejected。只要这两种情况发生,状态就凝固了,不会再变了,会一直保持这个结果,这时就称为 resolved(已定型) 注意,为了行文方便,本章后面的resolved统一只指fulfilled状态,不包含rejected状态。

由此可见Promise本质,就是一个状态机,当该Promise对象创建出来之后,其状态就是pending(进行中),然后通过程序来控制到底是执行已完成,还是执行已失败。

因为Promise处理的是异步任务,所以我们还得对Promise做监听,当Promise的状态发生变化时,我们要执行相应的函数(then catch finally)。

Promise的动态方法

所谓Promise动态方法,即将封装的方法存储在Promise的原型对象(prototype)上,供所有通过构造函数创建的实例化对象使用。

Promise.prototype.then()

Promise 实例具有then方法,它的作用是为 Promise 实例添加状态改变时的回调函数,前面说过 Promise实例的状态可以从pending(进行中) 变为 fulfilled(已成功)或rejected(已失败),所以then方法中接收两个回调函数(它们都是可选的)。

p.then(resolveHandler,rejectHandler)

resolveHandler 第一参数,用于指定Promise实例,由pending(进行中) 变为 fulfilled(已成功)时执行的回调函数。

rejectHandler 第二参数,用于指定Promise实例,由pending(进行中) 变为 rejected(已失败)时执行的回调函数。

可以理解为 then()方法中的两个回调函数,提前规定好了状态改变时需要执行的内容,等待以后Promise实例的状态之后再执行对应的回调函数 (本质还是回调函数,要用魔法打败魔法)。

注意:resolveHandler rejectHandler 中可以传入一个形式参数 接收Promise实例中存储数据。

// 等待两秒后 随机一个0-1的数,如果 num>=0.5 就变为fulfilled,否则变为rejected
var p = new Promise(function (resolve, reject) {//形式参数
setTimeout(function () {
var num = Math.random();
if (num >= 0.5) {
resolve(111)
} else {
reject(2222);
}
console.log("line 24:", p);
}, 2000)
})
console.log("line 27:", p);

p.then(function (arg) {
console.log("line 50", arg);
}, function (arg) {
console.log("line 52", arg);
})

情况1: (num>=0.5)
line 27: Promise {<pending>}
...2秒后
line 24: Promise {<fulfilled>: 111}
line 50 111

情况2: (num<0.5)
line 27: Promise {<pending>}
...2秒后
2.html:81 line 24: Promise {<rejected>: 2222}
2.html:89 line 52 2222

解析:在异步代码中调用: 由于JS是单线程,会优先在主线程执行同步代码,异步代码会放到任务队列中,所以

  1. Promise创建完毕,Promise实例为pending(进行中)状态;
  2. 调用 then()方法,传入两个回调函数,提前规定好了状态改变时需要执行的内容,等待以后Promise实例的状态之后再执行对应的回调函数;
  3. 等待主线程执行完毕,任务队列通知主线程,异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。=> 随机一个0-1的随机数,根据结果改变Promise实例的状态 ,存储传入的数据 => 执行then方法中对应的回调函数。

还有一个有趣的地方:then方法返回的是一个新的Promise实例(注意,不是原来那个Promise实例)。因此可以采用链式写法,即then方法后面再调用另一个then方法。

var p = new Promise(function (resolve, reject) {//形式参数
setTimeout(function () {
resolve(1);
}, 2000);
})

p.then(function (num) {
console.log("line 64:", num);
return 2;
}).then(function (num) {
console.log("line 67:", num);
return 2;
})
结果:
line 64: 1
line 67: 2

上面的代码使用then方法,依次指定了两个回调函数。第一个回调函数完成以后,会将返回结果作为参数,传入第二个回调函数。当然这里有一个前提,那就是Promise实例的状态为已成功且代码执行过程中不出错的情况下。万一出错的话,那我们就可以使用then()方法的第二个回调函数或者catch()方法捕获错误。

Promise.prototype.catch()

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

function readText(url) {
var p = new Promise(function (resolve, reject) {
$.ajax({
type: "get",
url: url,
success: function (text) {
resolve(text);
},
error:function(err){
reject(err);
}
})
})
return p; // {pending}
}
readText("../data/1.txt").then(res => {
console.log("line 93", res)
}).catch(err => {
console.log(err);
})

上面代码中,readText()方法返回一个 Promise 对象,如果该对象状态变为resolved,则会调用then()方法指定的回调函数;如果异步操作抛出错误,状态就会变为rejected,就会调用catch()方法指定的回调函数,处理这个错误。另外,then()方法指定的回调函数,如果运行中抛出错误,也会被catch()方法捕获。

then和catch的链式操作

then()和catch()配合使用,实现的链式操作效果更佳。

var p = new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(function () {
resolve(1);
}, 2000);
})

console.log("line 21", p);
p.then(function (num) {
console.log("line 23:", num);
return 2;
}).then(function (num) {
console.log("line 25:", num);
}).then(function (num) {
console.log("line 28:", num);
}).catch(function (err) {
console.log(err);
})

结果:
line 21 Promise {<pending>}
...等待2s后
line 23: 1
line 25: 2
line 28: 3

上面的代码使用then catch方法进行链式调用,依次指定了三个then()的回调函数以及一个catch()的回调函数。第一个回调函数完成以后,会将返回结果作为参数,传入第二个回调函数,同样第二个回调函数完成后,会将返回结果作为参数,传入第三个回调函数,以此类推。当然这里同样也有一个前提,那就是Promise实例的状态为已成功且代码执行过程中不出错的情况下。万一出错的话,那catch()方法刚好捕获链式操作过程中出现的错误。

如果then方法中回调函数的返回值也是一个Promise实例;

function readText(url) {
var p = new Promise(function (resolve, reject) {
$.ajax({
type: "get",
url: url,
success: function (text) {
resolve(text);
},
error: function (err) {
reject(err);
}
})
})
return p; // {pending}
}

// ajax恐怖回调的解决方式1:
// T = T1 + T2 + T3 (时间)
var str = "";
readText("../data/1.txt").then(txt => {
console.log("line 36", txt);
str += txt;
return readText("../data/2.txt");
}).then(txt => {
console.log("line 40", txt);
str += txt;
return readText("../data/3.txt");
}).then(txt => {
console.log("line 44", txt);
str += txt;
return str;
}).then(txt => {
console.log("line 48", txt);
}).catch(err => {
console.log("失败:", err);
})

结果:
line 36 11111
line 40 22222
line 44 33333
line 48 111112222233333

上面代码中,第一个then方法指定的回调函数,返回的是另一个Promise对象。这时,第二个then方法指定的回调函数,就会等待这个新的Promise对象状态发生变化。如果变为resolved,继续链式调用后面then方法中指定的回调函数,如果状态变为rejected,就会被catch方法捕获。

注意:Promise 实例的错误具有“冒泡”性质,会一直向后传递,直到被捕获为止。也就是说,错误总是会被下一个catch语句捕获。

Promise的静态方法

所谓Promise静态方法,即将封装的方法存储在构造函数Promise上,由构造函数自身调用。

Promise.all

Promise.all()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]);

相较于then方法的链式操作,Promise.all()更注重并发,即依次按顺序发送多个请求,等待所有的请求均有结果之后,对应请求顺序将数据依次存放到数组中返回。

模拟封装(简易版)
Promise.myAll = function (list) {
return new Promise(function (resolve, reject) { // 返回一个新的Promise实例
var arr = [];
for (let i = 0; i < list.length; i++) {
let p = list[i];// 每一个Promise实例(如果传入的数据非Promise实例 会通过Promise.resolve转化)

// 提前规定好每一个实例 成功和失败时执行的内容 => 请求有结果之后会执行
p.then(res => { //等待异步操作有结果之后 对应下标放到数组中
arr[i] = res;

if (arr.length === list.length) { // 所有的请求全都成功 => (也是一个异步操作)
resolve(arr);
}
}).catch(err => { //只要有一个失败 就走catch
console.log(err);
reject(err);
})
}
})
}

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

通过以上代码可以发现: (摘自ECMAScript 6 入门)

Promise.all()方法接受一个数组作为参数,p1、p2、p3都是 Promise 实例,如果不是,就会先调用下面讲到的Promise.resolve方法,将参数转为 Promise 实例,再进一步处理。另外,Promise.all()方法的参数可以不是数组,但必须具有 Iterator 接口,且返回的每个成员都是 Promise 实例。

p的状态由p1、p2、p3决定,分成两种情况。

(1)只有p1、p2、p3的状态都变成fulfilled,p的状态才会变成fulfilled,此时p1、p2、p3的返回值组成一个数组,传递给p的回调函数。

(2)只要p1、p2、p3之中有一个被rejected,p的状态就变成rejected,此时第一个被reject的实例的返回值,会传递给p的回调函数。

Promise.race

Promise.race()方法同样是将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。

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

相较于Promise.all方法, Promise.race方法更侧重状态改变的速度。

模拟封装(简易版)
Promise.myRace = function (list) {
return new Promise(function (resolve, reject) { // 返回一个新的Promise实例
for (let i = 0; i < list.length; i++) {
let p = list[i];// 每一个Promise实例 (如果传入的数据非Promise实例 会通过Promise.resolve转化)

// 提前规定好每一个实例 成功和失败时执行的内容 => 请求有结果之后会执行
p.then(res => { //等待异步操作有结果之后 对应下标放到数组中
resolve(res);
}).catch(err => {
reject(err);
})
}
})
}

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

通过以上代码可以发现: (摘自ECMAScript 6 入门)

只要p1、p2、p3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。

Promise.allSettled

Promise.allSettled()方法同样是将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。

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

相较于Promise.all方法,Promise.allSettled跟注重于不管每一个Promise实例是成功还是失败,都会将结果依次按请求顺序放到数组中。

模拟封装(简易版)
Promise.myAllSettled = function (list) {
return new Promise(function (resolve, reject) { // 返回一个新的Promise实例
var arr = [];
for (let i = 0; i < list.length; i++) {
let p = list[i];// 每一个Promise实例 (如果传入的数据非Promise实例 会通过Promise.resolve转化)

// 提前规定好每一个实例 成功和失败时执行的内容 => 请求有结果之后会执行
p.then(res => { //等待异步操作有结果之后 对应下标放到数组中
var obj = { status: "fulfilled", value: txt };
arr[i] = obj;
if (arr.length === list.length) { // 请求全都成功 => arr(异步)
resolve(arr);
}
}).catch(err => {
var obj = { status: "rejected", reason: err };
arr[i] = obj;
if (arr.length === list.length) { // 请求全都成功 => arr(异步)
resolve(arr);
}
})
}
})
}
const p = Promise.myAllSettled([p1, p2, p3])

值得注意的地方时,在将数据放到数组的过程中,传入的Promise实例的状态不同,放置的结果稍有不同(数组中的每个成员是一个对象,对象的格式是固定的)。

// 异步操作成功时
{status: 'fulfilled', value: value}

// 异步操作失败时
{status: 'rejected', reason: reason}

成员对象的status属性的值只可能是字符串fulfilled或字符串rejected,用来区分异步操作是成功还是失败。如果是成功(fulfilled),对象会有value属性,如果是失败(rejected),会有reason属性,对应两种状态时前面异步操作的返回值。

总结

有了Promise对象,就可以将异步操作以同步操作的流程表达出来,避免了层层嵌套的回调函数。此外,Promise对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。

Promise也有一些缺点。首先,无法取消Promise,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消。其次,如果不设置回调函数,Promise内部抛出的错误,不会反应到外部。第三,当处于pending状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)。

升级用法 async await

ES2017 标准引入了 async 函数,使得异步操作变得更加方便。

async 函数是什么?一句话,它就是 Generator 函数的语法糖。

基本用法

async function fn() {
var str = "";
var text = await readText("../data/1.txt"); // Promise实例
console.log("line 29:",text);
str += text;

var text = await readText("../data/2.txt"); // Promise实例
console.log("line 33:",text);
str += text;

var text = await readText("../data/3.txt"); // Promise实例
console.log("line 37:",text);
str += text;

return str;
}

fn().then(res=>{
console.log("line 44:",res)
}).catch(err=>{
console.log("line 46:",err)
})

结果:
line 29: 11111
line 33: 22222
line 37: 33333
line 44: 111112222233333

async函数的返回值也是一个Promise实例,在async函数执行的过程中,一旦遇到await就会先返回pending(进行中)状态的Promise实例,等待异步操作有结果之后,继续执行await之后的语句,依次类推,语句全部执行完毕且无错误的情况下,则返回的Promise实例会变为已成功,否则会变为已失败。

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