【JS-task9】什么是promise?

分享人:陈杰超

目录

1.背景介绍

2.知识剖析

3.常见问题

4.解决方案

5.编码实战

6.扩展思考

7.参考文献

8.更多讨论

1.背景介绍

什么是promise?

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。

所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。 从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操 作都可以用同样的方法进行处理。

2.知识剖析

Promise的基本用法

ES6 规定,Promise对象是一个构造函数,用来生成Promise实例。 下面代码创造了一个Promise实例。

                    
                        var p = new Promise(function (resolve, reject) {
                            // ... some code
                            if (/* 异步操作成功 */) {
                                resolve(value);
                            } else {
                                reject(error);
                            }
                        });
                    
                

Promise构造函数接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是resolve和reject。 它们是两个函数,由 JavaScript 引擎提供,不用自己部署。

resolve函数的作用是,将Promise对象的状态从“未完成”变为“成功”(即从 Pending 变为 Resolved),在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去;
reject函数的作用是, 将Promise对象的状态从“未完成”变为“失败”(即从 Pending 变为 Rejected),在异步操作失败时调用,并将异步操作报出的错误,作为参数传递出去。 Promise实例生成以后,可以用then方法分别指定Resolved状态和Rejected状态的回调函数。

                    
                        p.then(function (value) {
                            // success
                        }, function (error) {
                            // failure
                        });
                    
                

3.如何使用promise?

4.解决方案

需要注意的是,new一个Promise对象时,里面的代码就直接运行了。 所以我们用Promise的时候一般是包在一个函数中,在需要的时候去运行这个函数。

                    
                        function runAsync(){
                            var p = new Promise(function(resolve, reject){
                                //做一些异步操作
                                setTimeout(function(){
                                    console.log('执行完成');
                                    resolve('随便什么数据');
                                }, 2000);
                            });
                            return p;
                        }
                        runAsync().then(function(data){
                            console.log(data);
                            //后面可以用传过来的数据做些其他操作
                            //......
                        });
                    
                

then里面的函数就跟我们平时的回调函数一个意思,能够在runAsync这个 异步任务执行完成之后被执行。这就是Promise的作用了,简单来讲,就是能把 原来的回调写法分离出来,在异步操作执行完后,用链式调用的方式执行回调函数。 写成回调函数如下:

                        
                        function runAsync(callback){
                            setTimeout(function(){
                                console.log('执行完成');
                                callback('随便什么数据');
                                }, 2000);
                            };
    
                            runAsync(function(data){
                            console.log(data);
                        });
                        
                    

这里我在研究promise的时候,发现了setTimeout的一个机制,和大家分享一下。

                        
//下面看一下setTime函数机制 例1
setTimeout(function () {//给延时函数设置为0,希望它立即运行
    console.log(1);
}, 0);
console.log(2);
                        
                    

再来看一个例子

                            
 //setTimeout函数机制 例2
 var start = new Date(); //定义开始时间
 setTimeout(function () {
     console.log("Time elapsed: ", new Date() - start, "ms"); //打印从开始到运行此步的时间差
 }, 500);
 for (i = 0; i < 10000000; i++) {
     i = i - 0.5;
 }
 console.log("我是正常排队任务: ", new Date() - start, "ms"); //打印从开始到运行此步的时间差
                            
                        

经过上面两个例子,我们可以总结一下,setTimeout也是一种异步任务。实际上,他是从主线程的执行栈中被拿出来,放在任务队列之中。 所以即便计时为0,也需要等所有任务完成之后才能运行。 关于计时的开始的时间点也可以从例子中体会到。

下面给大家科普一下关于任务队列。
(1)所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈。
(2)主线程之外,还存在一个"任务队列"。任务队列又分为macrotask和microtask。任务队列可以有多个。
(3)在主线程执行栈执行空之后,会先读取所有的微观队列,然后再读取一个宏观队列。再读取所有的微观队列。

macrotasks: script(整体代码),setTimeout, setInterval,Ajax

microtasks: Promise

下面这张图很清楚的展示了他们之间的关系

了解了他们的关系之后,我们再来看一个例子

                            
console.log(1);
setTimeout(function () {
    console.log(2);//setTimeout在宏观任务队列
}, 0);
new Promise(function (resolve) {
    console.log(3);//异步第一部分是属于执行栈主线程
    resolve();
    console.log(4);
}).then(function () {
    console.log(5);//回调的函数在微观任务队列
});
console.log(6);
                            
                        

再来看一个例子

                                
//定义一个开始时间
var start = new Date();
//定义promise
function runAsync() {
    var p = new Promise(function (resolve, reject) {
        // for (i = 0; i < 10000000; i++) {
        //     i = i - 0.5;
        // }
        while (new Date() - start <= 1000) { //while语句,运行1s
        }
        console.log("异步第一段耗时: ", new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
        resolve('异步第二段耗时');
    });
    return p;
}
//调用promise
runAsync()
    .then(function (data) {
        for (i = 0; i < 1000000; i++) {
            i = i - 0.5;
        }

        console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
    })

//耗时长的同步函数
function long() {
    // for (i = 0; i < 10000000; i++) {
    //     i = i - 0.5;
    // }
    while (new Date() - start <= 1000) { //while语句,运行1s
    }
    console.log("同步函数耗时: ", new Date() - start, "ms")
}
long();
//延时函数
setTimeout(function () {
    console.log("延时函数耗时: ", new Date() - start, "ms")
}, 1000);
                                
                            
回调函数能实现异步操作,为什么还要用Promise呢?
请考虑这种情况:有多层回调该怎么办?如果callback也是一个异步操作,而且执行 完后也需要有相应的回调函数,该怎么办呢?总不能再定义一个callback2,然后给 callback传进去吧。而Promise的优势在于,可以在then方法中继续写Promise对 象并返回,然后继续调用then来进行回调操作。

Promise的链式调用

所以,从表面上看,Promise只是能够简化层层回调的写法,而实质上,Promise的精髓是“状态”, 用维护状态、传递状态的方式来使得回调函数能够及时调用,它比传递callback函数要简单、灵活的多。

                    
runAsync1()
.then(function (data) {
    for (i = 0; i < 1000000; i++) {
        i = i - 0.5;
    }
    console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
    return runAsync2();
})
.then(function (data) {
    for (i = 0; i < 1000000; i++) {
        i = i - 0.5;
    }
    console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
    return runAsync3();                      
})
.then(function (data) {
    for (i = 0; i < 1000000; i++) {
        i = i - 0.5;
    }
    console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
});
                    
                

runAsync1、runAsync2、runAsync3这三个函数定义如下

                    
function runAsync1() {
    var p = new Promise(function (resolve, reject) {
        for (i = 0; i < 1000000; i++) {
            i = i - 0.5;
        }
        console.log('异步任务1执行完成:', new Date() - start, "ms");
        resolve('回调函数1');
    });
    return p;
}

function runAsync2() {
    var p = new Promise(function (resolve, reject) {
        for (i = 0; i < 1000000; i++) {
            i = i - 0.5;
        }
        console.log('异步任务2执行完成:', new Date() - start, "ms");
        resolve('回调函数2');

    });
    return p;
}

function runAsync3() {
    var p = new Promise(function (resolve, reject) {
        for (i = 0; i < 1000000; i++) {
            i = i - 0.5;
        }
        console.log('异步任务3执行完成:', new Date() - start, "ms");
        resolve('回调函数3');

    });
    return p;
}
                    
                

在then方法中,你也可以直接return数据而不是Promise对象,在后面的then中就可以接收到数据了,比如我们把上面的代码修改成这样:

                    
runAsync1()
.then(function (data) {
    for (i = 0; i < 1000000; i++) {
        i = i - 0.5;
    }
    console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
    return runAsync2();
})
.then(function (data) {
    for (i = 0; i < 1000000; i++) {
        i = i - 0.5;
    }
    console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
    return '直接返回数据';                     
})
.then(function (data) {
    for (i = 0; i < 1000000; i++) {
        i = i - 0.5;
    }
    console.log(data, new Date() - start, "ms"); //当前时间减开始时间
});
                    
                

reject的用法

事实上,我们前面的例子都是只有“执行成功”的回调,还没有“失败”的情况, reject的作用就是把Promise的状态置为rejected,这样我们在then中就 能捕捉到,然后执行“失败”情况的回调。看下面的代码。

                    
                        function getNumber(){
                            var p = new Promise(function(resolve, reject){
                                //做一些异步操作
                                setTimeout(function(){
                                    var num = Math.ceil(Math.random()*10); //生成1-10的随机数
                                    if(num<=5){
                                        resolve(num);
                                    }
                                    else{
                                        reject('数字太大了');
                                    }
                                }, 2000);
                            });
                            return p;
                        }

                        getNumber()
                        .then(
                            function(data){
                                console.log('resolved');
                                console.log(data);
                            },
                            function(reason, data){
                                console.log('rejected');
                                console.log(reason);
                            }
                        );
                    
                

运行getNumber并且在then中传了两个参数,then方法可以接受两个参数, 第一个对应resolve的回调,第二个对应reject的回调。所以我们能够分别 拿到他们传过来的数据。

catch的用法

我们知道Promise对象除了then方法,还有一个catch方法,它是做什么用的呢? 其实它和then的第二个参数一样,用来指定reject的回调,用法是这样:

                    
                        getNumber()
                        .then(function(data){
                            console.log('resolved');
                            console.log(data);
                        })
                        .catch(function(reason){
                            console.log('rejected');
                            console.log(reason);
                        });
                    
                

效果和写在then的第二个参数里面一样。不过它还有另外一个作用:在执行resolve的回调 (也就是上面then中的第一个参数)时,如果抛出异常了(代码出错了),那么并不会报错 卡死js,而是会进到这个catch方法中。请看下面的代码:

                    
                        getNumber()
                        .then(function(data){
                            console.log('resolved');
                            console.log(data);
                            console.log(somedata); //此处的somedata未定义
                        })
                        .catch(function(reason){
                            console.log('rejected');
                            console.log(reason);
                        });
                    
                

也就是说进到catch方法里面去了,而且把错误原因传到了reason参数中。 即便是有错误的代码也不会报错了,这与我们的try/catch语句有相同的功能。

5.编码实战

race的实际应用。
使用场景还是很多的,比如我们可以用race给某个异步请求 设置超时时间,并且在超时后执行相应的操作,代码如下:

                        
                            //请求某个图片资源
                            function requestImg(){
                                var p = new Promise(function(resolve, reject){
                                    var img = new Image();
                                    img.onload = function(){
                                        resolve(img);
                                    }
                                    img.src = 'xxxxxx';
                                });
                                return p;
                            }
    
                            //延时函数,用于给请求计时
                            function timeout(){
                                var p = new Promise(function(resolve, reject){
                                    setTimeout(function(){
                                        reject('图片请求超时');
                                    }, 5000);
                                });
                                return p;
                            }
    
                            Promise
                            .race([requestImg(), timeout()])
                            .then(function(results){
                                console.log(results);
                            })
                            .catch(function(reason){
                                console.log(reason);
                            });
                        
                    

requestImg函数会异步请求一张图片,我把地址写为"xxxxxx",所以肯定是无 法成功请求到的。timeout函数是一个延时5秒的异步操作。我们把这两个返回 Promise对象的函数放进race,于是他俩就会赛跑,如果5秒之内图片请求成功了, 那么遍进入then方法,执行正常的流程。如果5秒钟图片还未成功返回,那么timeout 就跑赢了,则进入catch,报出“图片请求超时”的信息。

6.扩展思考

all的用法

Promise的all方法提供了并行执行异步操作的能力,并且在所有异步操作执行完后才执行回调。 我们仍旧使用上面定义好的runAsync1、runAsync2、runAsync3这三个函数,看下面的例子:

                    
                        Promise
                            .all([runAsync1(), runAsync2(), runAsync3()])
                            .then(function(results){
                            console.log(results);
                            });
                    
                

用Promise.all来执行,all接收一个数组参数,里面的值最终都 算返回Promise对象。这样,三个异步操作的并行执行的,等到它 们都执行完后才会进到then里面。那么,三个异步操作返回的数据哪里 去了呢?都在then里面呢,all会把所有异步操作的结果放进一个数组中 传给then,就是上面的results。

有了all,你就可以并行执行多个异步操作,并且在一个回调中处理所有的返回数 据,是不是很酷?有一个场景是很适合用这个的,一些游戏类的素材比较多的应用, 打开网页时,预先加载需要用到的各种资源如图片、flash以及各种静态文件。所 有的都加载完后,我们再进行页面的初始化。

race的用法

all方法的效果实际上是「谁跑的慢,以谁为准执行回调」, 那么相对的就有另一个方法「谁跑的快,以谁为准执行回调」, 这就是race方法,这个词本来就是赛跑的意思。race的用法 与all一样,我们把上面runAsync1的延时改为1秒来看一下:

                    
                        Promise
                            .race([runAsync1(), runAsync2(), runAsync3()])
                            .then(function(results){
                                console.log(results);
                            });
                    
                

在then里面的回调开始执行时,runAsync2()和runAsync3()并没有停止, 仍旧再执行。于是再过1秒后,输出了他们结束的标志。

7.参考文献

大白话讲解Promise(一)

JavaScript Promise迷你书(中文版)

事件循环与任务队列

8.更多讨论

1.callback的异步原理

谢谢观看

BY : 陈杰超

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