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编程问答

定时器和promise_分析 Promise 内部实现

發布時間：2023/12/19 编程问答 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了定时器和promise_分析 Promise 内部实现小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

在介紹Promise之前，首先我們舉一個栗子，看下面代碼

function success (message) {console.log(message)}function fail (message) {console.log(message)}function readFile (success, fail) {console.log('文件讀取啟動了...')setTimeout(() => {if ((+ new Date()) %2 === 0) {success('success：文件讀取成功了')} else {fail('fail：文件讀取失敗了')}}, 1000)}readFile(success, fail) // 執行 readFile 函數console.log('end...')

輸出結果：

【分析】

這里我們定義了一個 readFile 函數，里面用一個 setTimeout 定時器模擬讀取文件得異步操作
而后定時器里分情況調用 success 或 fail 函數 - 首先我們需要注意得是，在這里如果我們需要啟動定時器，必須執行 readFile() ，同時也必須把回調函數一起傳進去
也就是說，如果 readFile 函數內部已經開始執行得時候 - 如果要有結果，此時必定有 success 和 fail 函數 - 簡單概括的話，就是在有結果輸出的情況下， readFile 函數內部元素壓入調用棧開始執行時， success 和 fail 回調函數必定存在 --- 即已經定義好了
至于為什么會用這個栗子開頭，請接著往下看....

初識 Promise

舉個栗子，看下面的代碼：

let file = new Promise ((resolve, reject) => {console.log('promise 讀取文件開始了...')setTimeout(() => {if ((+ new Date()) %2 === 0) {resolve('success：文件讀取成功了')} else {reject('fail：文件讀取失敗了')}}, 1000)})setTimeout(() => {// 3秒之后開始傳入回調函數file.then((res) => {console.log(res)}).catch((err) => {console.log(err)})}, 3000)console.log('end...')

輸出結果：

【分析】

在第一行代碼，我們 new 了一個 Promise 對象 - 里面用了一個 1s 定時器模擬文件讀取的異步操作
看輸出結果，第一句輸出的是 Promise 內部的第一行代碼，也就是說，new Promise 對象時，內部已經開始執行了，
1s之后，分情況調用 resolve 或 reject 函數 - 我們注意到，此時我們還沒有傳入回調函數，resolve 和 reject 只是我們 new Promise 時定義的形式參數
3s 后，我們開始傳入回調函數，這時，我們在 3s 后傳入的回調函數執行了并且出現了結果

【思考】

我們回想一開始舉的例子

readFile 函數執行的時候，此時回調函數已經定義好了，并且作為參數傳入了 readFile 函數

new Promise 的時候，內部已經開始執行，此時我們并未傳入回調函數

3s 之后，我們才傳入回調函數，神奇的是最后有結果輸出

【提示】

這樣一對比，你是不是發現了什么

Promise 一創建對象內部開始執行，此時我們沒有傳入回調函數

未來的某段時間里，我們傳入回調函數，回調函數可能會執行并且可以取到結果

【分析總結】

在 Promise 內部，我們 new 的時候傳入的函數應該立即執行
因為在未來的某段時間傳入回調函數可以取到結果，所以 Promise 內部應該有一個變量將結果緩存起來了

手動實現 Promise

我們通過 new 創建 Promise 對象，所以 Promise 應該是一個函數，同時傳入一個函數作為參數，該函數立即執行
Promise 有 3 種狀態：pending、fulfilled、rejected（等待中、已成功、已失敗），并且狀態只能pending -> fulfilled （等待中 -> 已成功）或 pending -> rejected（等待中 -> 已失敗），改變之后狀態不能再次變化
內部有變量存儲失敗或成功的結果，這里定義為存儲變量為 data
同時 Promise 可以鏈式調用傳入回調函數，因此還存在變量保存回調函數集合，這里定義保存成功的變量 onResolvedCallback，保存失敗的變量 onRejectedCallback

輸出結果

因為我們在內部調用了 resolve 和 reject , 這兩個變量在函數內部我們沒有定義，所以出錯。那我們在內部定義的這兩個函數需要處理什么呢？
resolve 應該取狀態變為成功的結果，reject 應該取狀態變為失敗的結果。

繼續完善代碼

let myPromise = (function () {// 定義變量保存狀態的名字const PENDING = 'pending' //初始狀態const FULFILLED = 'fulfilled' // 成功狀態const REJECTED = 'rejected' // 成功function Promise(executor) {this.status = PENDING // 定義變量保存狀態，初始時為 pendingthis.data = undefined // 定義變量保存結果this.onResolvedCallback = [] // resolve時的回調函數集合this.onRejectedCallback = [] // reject時的回調函數集合function resolve(result) { if (this.status === PENDING) { // 狀態只能是 pending, 才可以執行下面的代碼this.status = FULFILLED // 因為調用 resolve，所以是成功的，所以狀態變為 fulfilledthis.data = result // 保存成功的結果// 開始給誰想要當前成功的結果，就執行他們的函數，并且將成功的結果傳給他們this.onResolvedCallback.forEach(cb => cb(this.data))}}function reject(reason) {// 同上if (this.status === PENDING) {this.status = REJECTEDthis.data = reasonthis.onRejectedCallback.forEach(cb => cb(this.data))}}// 考慮到執行executor的過程中有可能出錯，所以我們用try/catch塊給包起來，并且在出錯后以catch捕獲到的值reject掉這個Promisetry {// 因為new Promise對象時傳入一個函數，該函數立即執行executor(resolve, reject) // 執行executor} catch (e) {reject(e)}}return Promise})()let p = new myPromise(function (resolve, reject) {setTimeout(() => {if ((+ new Date()) % 2 === 0) {resolve('success：文件讀取成功了')} else {reject('fail：文件讀取失敗了')}}, 1000)})

到這一步，我們剛才分析的內容大部分完成了如果我們 MDN 上搜索 Promise

MDN上Promise介紹

我們發現 then、catch、finally 是 Promise 類的實例方法
all、race、reject 、resolve 是 Promise 類的靜態方法
所以我們根據分析，可以得出如下的結構

Promise.prototype.then = function() {} Promise.prototype.catch = function() {} Promise.all = function() {} Promise.race = function() {} Promise.reject = function() {} Promise.resolve = function() {}

Promise.then 方法實現

Promise.then 接受兩個參數，一個為成功狀態的回調函數，一個為失敗狀態的回調函數
同時我們可以不傳回調函數，這時直接取上一個處理的結果，不做處理，直接傳遞到下一個

講解

首先，then 可以鏈式調用，所以每次都需要返回一個 Promise 對象

Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {return new Promise(function (resolve, reject) {}}

我們通過前面的分析，已經知道 then 里面的回調函數可以在不同時間段給出，此時，當前這個 promise 可能出現 3 種狀態（等待中、已成功、已失敗），所以分 3 種情況處理

Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {return new Promise(function (resolve, reject) {if (self.status == FULFILLED) { // 已成功}if (self.status == REJECTED) { // 已失敗}if (self.status === PENDING) { // 等待中}})}

接下來我們分析，在這 3 種情況下應該做什么

已成功

因為狀態已經變成了已成功，所以存儲了成功的結果，我們將成功的結果作為參數傳遞給 onFulfilled 回調函數并執行
因為返回的 promise 的狀態由 onFulfilled 回調函數執行的結果決定
所以我們開始分析 onFulfilled 可能有什么樣的結果

如果拋出異常，return 的 Promise 就會失敗，結果就是 error

如果回調函數返回不是 Promise，return 的 Promise 就會成功，value 就是返回的值

如果回調函數返回是 Promise，return 的 Promise 結果就是這個 Promise 的結果

上面 3 種結果是什么意思呢？我們以下面的栗子來說明

var p1 = new Promise()// 1. 如果拋出異常，return 的 Promise 就會失敗，結果就是 error p1.then(() => { // 就是有人會這么直接拋出異常，所以 p1 return 的 Promise 狀態應該是已失敗throw 233 })// 2. 如果回調函數返回不是 Promise，return 的 Promise 就會成功，value 就是返回的值 p1.then(() => { // 直接 return 一個值，因為沒有拋出異常，所以不是已失敗狀態，同時因為有了結果，所以不是等待中，最后return 的 Promise 只能是已成功狀態，return 1433 }) // 3. 如果回調函數返回是 Promise，return 的 Promise 結果就是這個 Promise 的結果 p1.then(() => { // 因為返回了一個 Promise，所以當前狀態無法確定，只能通過返回的這個 Promise 的最后狀態來確定return new Promise(() => {}) })

根據分析，我們初步實現已成功的內容，因為要用到 Promise 的存儲的結果 data，所以我們定義一個變量self= this

問題：為什么 then回調函數必須設置為 setTimeout 的回調?

setTimeout(() => { // 保證返回的 Promise 是異步try {var _result = onFulfilled(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}})

保證返回的 Promise 是異步
（這個部分，下次更新）

已失敗

分析的思路和結果與上面的差不多，不做過多分析
需要注意的是此時的 _result = onRejected(self.data) ，調用失敗的回調函數

等待中

因為當前 Promise 的狀態是進行中，所以我們無法得知最后的狀態是
我們得等到 Promise 的最后狀態確定了，才能知道是調用 onFulfilled 還是 onRejected
這時候我們通過發布訂閱模式，將當前傳入的回調函數都保存起來，等到有了結果再進行通知，并把最后狀態的結果傳給回調函數

Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {let self = thisreturn new Promise(function (resolve, reject) {if (self.status == FULFILLED) {// 已成功setTimeout(() => {try {// 獲取回調函數執行的結果var _result = onFulfilled(self.data)if (_result instanceof Promise) {// 3. 如果回調函數返回是 Promise，return 的 Promise 結果就是這個 Promise 的結果_result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {// 2. 如果回調函數返回不是 Promise，return 的 Promise 就會成功，value 就是返回的值resolve(_result)}} catch (e) {// 1. 如果拋出異常，return 的 Promise 就會失敗，結果就是 errorreject(e)}})}if (self.status == REJECTED) { // 已失敗setTimeout(() => {try {var _result = onRejected(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}})}if (self.status === PENDING) { // 等待中self.onResolvedCallback.push(function () {setTimeout(() => {try {var _result = onFulfilled(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}})})self.onRejectedCallback.push(function () {setTimeout(() => {try {var _result = onRejected(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}})})}})}

我們發現有四個地方的內容我們重復寫了四遍，所以提取出來就變成了

Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {let self = thisreturn new Promise(function (resolve, reject) {// 根據指定回調函數處理，根據執行結果，改變 return 的 promise 的狀態function handle(callback) {try {var _result = callback(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then(res => {resolve(res)}, err => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}}if (self.status == FULFILLED) {setTimeout(() => {handle(onFulfilled)})}if (self.status == REJECTED) {// 如果當前是 resolved 狀態，異步執行 onRejected 并改變 return 的 promise 狀態setTimeout(() => {handle(onRejected)})}if (self.status === PENDING) {self.onResolvedCallback.push(function () {setTimeout(() => {handle(onFulfilled)})})self.onRejectedCallback.push(function () {setTimeout(() => {handle(onRejected)})})}})}

透傳

由于我們調用 .then 方法時，可以一個回調函數都不傳，此時應當不對最后狀態的結果進行處理，直接傳遞到下一個 Promise
請始終記得，只要沒有手動對狀態確定的 Promise 的結果進行過處理，Promise 的狀態就不會再改變

Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {onFulfilled = typeof onFulfilled == 'function' ? onFulfilled : (value) => valueonRejected = typeof onRejected == 'function' ? onRejected : (reason) => { throw reason }let self = thisreturn new Promise(function (resolve, reject) {// 根據指定回調函數處理，根據執行結果，改變 return 的 promise 的狀態function handle(callback) {try {var _result = callback(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then(res => {resolve(res)}, err => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}}if (self.status == FULFILLED) {setTimeout(() => {handle(onFulfilled)})}if (self.status == REJECTED) {// 如果當前是 resolved 狀態，異步執行 onRejected 并改變 return 的 promise 狀態setTimeout(() => {handle(onRejected)})}if (self.status === PENDING) {self.onResolvedCallback.push(function () {setTimeout(() => {handle(onFulfilled)})})self.onRejectedCallback.push(function () {setTimeout(() => {handle(onRejected)})})}})}

通過以上分析，我們已經實現了 .then 方法

Promise.catch 方法實現

catch 方法，傳入一個失敗的回調函數，因為需要獲取失敗的結果，所以我們直接調用當前 Promise 的 then 方法來獲取失敗的結果
同時調用了 .catch 之后，還是返回一個 Promise 對象，并且下一個 Promise 的狀態由 .catch 的回調函數返回值確定
在這里人們會存在的一個誤解是：調用 .catch 之后，以后的 Promise 狀態都是已失敗，這是錯誤的
你需要時刻記得的是：只要你沒有用回調函數處理過已失敗的結果，之后的 Promise 狀態就是已失敗，只要你用回調函數處理了已失敗的結果，之后的 Promise 狀態就根據你回調函數的結果來確定。

Promise.prototype.catch = function (onRejected) {return this.then(undefined, onRejected)}

Promise.all 方法實現

Promise.all 方法傳入一個數組，當數組中有一個結果是已失敗時，最后結果就是已失敗，只有當數組中的所有結果都是成功時，該方法才會被確定為已成功的狀態
已成功的結果是一個數組
需要注意的是，已成功的結果數組，和 Promise.all 傳入的數組是相對應得
也就是說，傳入的第 2 個是已成功數組的第 2 個結果
這里我們可以借鑒我們常遇到的保證多個ajax 請求都返回了結果的解決辦法。
我們通過一個變量（successNum）來保存已成功的數量，如果最后該變量的值和傳入的數組長度一樣，那就說明傳入的數組所有結果都是已成功
遇到一個執行結果是已失敗，直接返回已失敗的狀態

【分析】傳入的數組可能的情況

[1, '233', new Promise()]
一是字符串或數字
二是 Promise 對象

Promise.all = function (promises) {let len = promises.lengthlet successNum = 0let _result = []return new Promise((resolve, reject) => {promises.forEach((p, i) => {try {// 針對 Promise 對象if (p instanceof Promise) {p.then((res) => {successNum++_result[i] = resif (successNum === len) {resolve(_result)}},(err) => {reject(err)})} else {// 非 Promise 對象successNum++_result[i] = pif (successNum === len) {resolve(_result)}}} catch (err) {reject(err)}})}) }

Promise.race 方法實現

Promise.race ，傳入的是一個數組，誰先有結果，返回的 Promise 的狀態就是該結果的狀態
該方法和 Promise.all 相比，不需要變量保存誰已經執行了，只需要遇到哪個執行完成了，直接返回和其結果一樣的狀態

Promise.race = function (promises) {return new Promise((resolve, reject) => {promises.forEach((p, i) => {try {if (p instanceof Promise) {p.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(p)}} catch (err) {reject(err)}})}) }

Promise.reject 方法實現

該方法返回一個已失敗狀態的 Promise
直接通過新建一個 Promise 對象，只傳入第二個參數，返回一個已失敗的 Promise

Promise.reject = function (rejected) {return new Promise((undefined, reject) => {reject(rejected)}) }

Promise.resolve 方法實現

該方法返回一個已成功狀態的 Promise
我們同樣通過直接返回一個 Promise 對象來獲取返回成功的狀態
這里需要注意的是：因為是返回一個已成功的狀態，但是我們并不能保證用戶傳入的結果最后就是已成功的狀態
該方法和 Promise.reject 不同
用戶如果傳入了一個 Promise 對象作為參數，那我們應該取傳入的參數結果和狀態作為當前 Promise 最后返回的結果和狀態

Promise.resolve = function (result) {return new Promise((resolve, reject) => {try {// 如果傳入的是一個 Promise 類型的變量，取它的狀態和結果作為 Promise.resolve 的狀態和結果if (result instanceof Promise) {result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})}resolve(result)} catch (e) {reject(e)}}) }

結果

發一個最終版和測試用例

const _Promise = (function () {const PENDING = 'pending' //初始狀態const FULFILLED = 'fulfilled' // 成功狀態const REJECTED = 'rejected' // 失敗狀態function Promise(executor) {var self = thisself.status = PENDINGself.data = undefinedself.onResolvedCallback = []self.onRejectedCallback = []function resolve(result) {if (self.status === PENDING) {self.status = FULFILLEDself.data = resultself.onResolvedCallback.forEach((cb) => cb(self.data))}}function reject(reason) {if (self.status === PENDING) {self.status = REJECTEDself.data = reasonself.onRejectedCallback.forEach((cb) => cb(self.data))}}try {executor(resolve, reject)} catch (e) {reject(e)}}Promise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {onFulfilled =typeof onFulfilled == 'function' ? onFulfilled : (value) => valueonRejected =typeof onRejected == 'function'? onRejected: (reason) => {throw reason}let self = thisreturn new Promise(function (resolve, reject) {// 根據指定回調函數處理，根據執行結果，改變 return 的 promise 的狀態function handle(callback) {try {var _result = callback(self.data)if (_result instanceof Promise) {_result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(_result)}} catch (e) {reject(e)}}if (self.status == FULFILLED) {setTimeout(() => {handle(onFulfilled)})}if (self.status == REJECTED) {// 如果當前是 resolved 狀態，異步執行 onRejected 并改變 return 的 promise 狀態setTimeout(() => {handle(onRejected)})}if (self.status === PENDING) {self.onResolvedCallback.push(function () {setTimeout(() => {handle(onFulfilled)})})self.onRejectedCallback.push(function () {setTimeout(() => {handle(onRejected)})})}})}Promise.prototype.catch = function (onRejected) {return this.then(undefined, onRejected)}Promise.all = function (promises) {let len = promises.lengthlet successNum = 0let _result = []return new Promise((resolve, reject) => {promises.forEach((p, i) => {try {if (p instanceof Promise) {p.then((res) => {successNum++_result[i] = resif (successNum === len) {resolve(_result)}},(err) => {reject(err)})} else {successNum++_result[i] = pif (successNum === len) {resolve(_result)}}} catch (err) {reject(err)}})})}Promise.race = function (promises) {return new Promise((resolve, reject) => {promises.forEach((p, i) => {try {if (p instanceof Promise) {p.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})} else {resolve(p)}} catch (err) {reject(err)}})})}Promise.reject = function (rejected) {return new Promise((undefined, reject) => {reject(rejected)})}Promise.resolve = function (result) {return new Promise((resolve, reject) => {try {if (result instanceof Promise) {result.then((res) => {resolve(res)},(err) => {reject(err)})}resolve(result)} catch (e) {reject(e)}})}return Promise})()let p1 = new _Promise((resolve, reject) => {setTimeout(() => {resolve('p1 ---> resolve')}, 1000)})let p2 = new _Promise((resolve, reject) => {setTimeout(() => {resolve('p2 ---> resolve')}, 500)})let p3 = new _Promise((resolve, reject) => {setTimeout(() => {reject('p3 ---> reject')}, 1500)})_Promise.all([p1, p2, 120, 'hello', p3]).then((res) => {console.log('resolve', res)}).then(() => {},(err) => {console.log('err', err)throw ''}).then((res) => {console.log('res', res)},(err) => {console.log('err', err)})

【輸出結果】

err p3 ---> reject err

總結

以上是生活随笔為你收集整理的定时器和promise_分析 Promise 内部实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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