對Promise源碼的理解

clasnake 發(fā)布于2019-08-23 13:45 / 619人閱讀

摘要：可以理解為，先把中回調(diào)函數(shù)注冊到某個數(shù)組里，等執(zhí)時候，再執(zhí)行這個數(shù)組中的回調(diào)函數(shù)。方法注冊回調(diào)函數(shù)，也可以理解為發(fā)布訂閱模式?？偨Y(jié)一下方法把中回調(diào)函數(shù)注冊給上一個對象中的數(shù)組中，并交由上一個對象處理。

前言

Promise作為一種異步處理的解決方案，以同步的寫作方式來處理異步代碼。本文只涉及Promise函數(shù)和then方法，對其他方法(如catch,finally,race等)暫不研究。首先，看下Promise的使用場景。

使用場景

例1 普通使用

new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(1);
    resolve(2);
    console.log(3);
    }).then(result => {
         console.log(result);
    }).then(data => {
         console.log(data);
    });

// =>  1
// =>  3
// =>  2
// =>  undefined

構(gòu)造函數(shù)Promise接受一個函數(shù)參數(shù)exactor，這個函數(shù)里有兩個函數(shù)參數(shù)(resolve和reject)，在實例化之后,立即執(zhí)行這個exactor，需要注意的是,exactor里面除了resolve和reject函數(shù)都是異步執(zhí)行的,其他都是同步執(zhí)行。

通過它的then方法【注冊】promise異步操作成功時執(zhí)行的回調(diào)，意思就是resolve傳入的數(shù)據(jù)會傳遞給then中回調(diào)函數(shù)中的參數(shù)?？梢岳斫鉃?，先把then中回調(diào)函數(shù)注冊到某個數(shù)組里，等執(zhí)resolve時候，再執(zhí)行這個數(shù)組中的回調(diào)函數(shù)。如果then中的回調(diào)函數(shù)沒有返回值，那么下個then中回調(diào)函數(shù)的參數(shù)為undefined。 then方法注冊回調(diào)函數(shù)，也可以理解為【發(fā)布訂閱模式】。

例2 Promise與原生ajax結(jié)合使用

function getUrl(url) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        let xhr = new XMLHttpRequest()
        xhr.open("GET", url, true);
        xhr.onload = function () {
          if (/^2d{2}$/.test(this.status) || this.status === 304 ) {
               resolve(this.responseText, this)
          } else {
               let reason = {
                    code: this.status,
                    response: this.response
               };
               reject(reason, this);
          }
        };
        xhr.send(null);
    });
}

getUrl("./a.text")
.then(data => {console.log(data)});

例3 Promise與$.ajax()結(jié)合使用

var getData=function(url) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      $.ajax({ 
          type:"get", 
          url:url, 
          success:function(data){ 
              resolve(data);
          }, 
          error:function(err){ 
              reject(err);
          } 
        });
    });
}
getData("./a.txt")
.then(data => {
    console.log(data);
});

Promise源碼分析

首先看一下Promise函數(shù)的源碼

function Promise(excutor) {
    let that = this; // 緩存當(dāng)前promise實例對象
    that.status = PENDING; // 初始狀態(tài)
    that.value = undefined; // fulfilled狀態(tài)時 返回的信息
    that.reason = undefined; // rejected狀態(tài)時 拒絕的原因
    that.onFulfilledCallbacks = []; // 存儲fulfilled狀態(tài)對應(yīng)的onFulfilled函數(shù)
    that.onRejectedCallbacks = []; // 存儲rejected狀態(tài)對應(yīng)的onRejected函數(shù)

    function resolve(value) { // value成功態(tài)時接收的終值
        if(value instanceof Promise) {
            return value.then(resolve, reject);
        }

        // 為什么resolve 加setTimeout?
        // 2.2.4規(guī)范 onFulfilled 和 onRejected 只允許在 execution context 棧僅包含平臺代碼時運行.
        // 注1 這里的平臺代碼指的是引擎、環(huán)境以及 promise 的實施代碼。實踐中要確保 onFulfilled 和 onRejected 方法異步執(zhí)行，且應(yīng)該在 then 方法被調(diào)用的那一輪事件循環(huán)之后的新執(zhí)行棧中執(zhí)行。

        setTimeout(() => {
            // 調(diào)用resolve 回調(diào)對應(yīng)onFulfilled函數(shù)
            if (that.status === PENDING) {
                // 只能由pedning狀態(tài) => fulfilled狀態(tài) (避免調(diào)用多次resolve reject)
                that.status = FULFILLED;
                that.value = value;
                that.onFulfilledCallbacks.forEach(cb => cb(that.value));
            }
        });
    }

    function reject(reason) { // reason失敗態(tài)時接收的拒因
        setTimeout(() => {
            // 調(diào)用reject 回調(diào)對應(yīng)onRejected函數(shù)
            if (that.status === PENDING) {
                // 只能由pedning狀態(tài) => rejected狀態(tài) (避免調(diào)用多次resolve reject)
                that.status = REJECTED;
                that.reason = reason;
                that.onRejectedCallbacks.forEach(cb => cb(that.reason));
            }
        });
    }

    // 捕獲在excutor執(zhí)行器中拋出的異常
    // new Promise((resolve, reject) => {
    //     throw new Error("error in excutor")
    // })
    try {
        excutor(resolve, reject);
    } catch (e) {
        reject(e);
    }
}

根據(jù)上面代碼，Promise相當(dāng)于一個狀態(tài)機，一共有三種狀態(tài)，分別是 pending(等待),fulfilled(成功)，rejected(失敗)。

that.onFulfilledCallbacks這個數(shù)組就是存儲then方法中的回調(diào)函數(shù)。執(zhí)行reject函數(shù)為什么是異步的，就是因為里面有setTimeout這個函數(shù)。當(dāng)reject執(zhí)行的時候，里面的 pending狀態(tài)->fulfilled狀態(tài)，改變之后無法再次改變狀態(tài)了。

然后執(zhí)行onFulfilledCallbacks里面通過then注冊的回調(diào)函數(shù)。因為resolve執(zhí)行的時候是異步的，所以還沒執(zhí)行resolve里面具體的代碼時候，已經(jīng)通過then方法，把then中回調(diào)函數(shù)給注冊到了
onFulfilledCallbacks中，所以才能夠執(zhí)行onFulfilledCallbacks里面的回調(diào)函數(shù)。

我們看下then又是如何注冊回調(diào)函數(shù)的

/**
 * [注冊fulfilled狀態(tài)/rejected狀態(tài)對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)]
 * @param  {function} onFulfilled fulfilled狀態(tài)時 執(zhí)行的函數(shù)
 * @param  {function} onRejected  rejected狀態(tài)時 執(zhí)行的函數(shù)
 * @return {function} newPromsie  返回一個新的promise對象
 */
Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
    const that = this;
    let newPromise;
    // 處理參數(shù)默認值 保證參數(shù)后續(xù)能夠繼續(xù)執(zhí)行
    onFulfilled =
        typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value;
    onRejected =
        typeof onRejected === "function" ? onRejected : reason => {
            throw reason;
        };

    // then里面的FULFILLED/REJECTED狀態(tài)時 為什么要加setTimeout ?
    // 原因:
    // 其一 2.2.4規(guī)范 要確保 onFulfilled 和 onRejected 方法異步執(zhí)行(且應(yīng)該在 then 方法被調(diào)用的那一輪事件循環(huán)之后的新執(zhí)行棧中執(zhí)行) 所以要在resolve里加上setTimeout
    // 其二 2.2.6規(guī)范 對于一個promise，它的then方法可以調(diào)用多次.（當(dāng)在其他程序中多次調(diào)用同一個promise的then時 由于之前狀態(tài)已經(jīng)為FULFILLED/REJECTED狀態(tài)，則會走的下面邏輯),所以要確保為FULFILLED/REJECTED狀態(tài)后 也要異步執(zhí)行onFulfilled/onRejected

    // 其二 2.2.6規(guī)范 也是resolve函數(shù)里加setTimeout的原因
    // 總之都是 讓then方法異步執(zhí)行 也就是確保onFulfilled/onRejected異步執(zhí)行

    // 如下面這種情景 多次調(diào)用p1.then
    // p1.then((value) => { // 此時p1.status 由pedding狀態(tài) => fulfilled狀態(tài)
    //     console.log(value); // resolve
    //     // console.log(p1.status); // fulfilled
    //     p1.then(value => { // 再次p1.then 這時已經(jīng)為fulfilled狀態(tài) 走的是fulfilled狀態(tài)判斷里的邏輯 所以我們也要確保判斷里面onFuilled異步執(zhí)行
    //         console.log(value); // "resolve"
    //     });
    //     console.log("當(dāng)前執(zhí)行棧中同步代碼");
    // })
    // console.log("全局執(zhí)行棧中同步代碼");
    //

    if (that.status === FULFILLED) { // 成功態(tài)
        return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
            setTimeout(() => {
                try{
                    let x = onFulfilled(that.value);
                    resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject); // 新的promise resolve 上一個onFulfilled的返回值
                } catch(e) {
                    reject(e); // 捕獲前面onFulfilled中拋出的異常 then(onFulfilled, onRejected);
                }
            });
        })
    }

    if (that.status === REJECTED) { // 失敗態(tài)
        return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
            setTimeout(() => {
                try {
                    let x = onRejected(that.reason);
                    resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
                } catch(e) {
                    reject(e);
                }
            });
        });
    }

    if (that.status === PENDING) { // 等待態(tài)
        // 當(dāng)異步調(diào)用resolve/rejected時 將onFulfilled/onRejected收集暫存到集合中
        return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
            that.onFulfilledCallbacks.push((value) => {
                try {
                    //  回調(diào)函數(shù)
                    let x = onFulfilled(value);
                    // resolve,reject都是newPromise對象下的方法
                    // x為返回值
                    resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
                } catch(e) {
                    reject(e);
                }
            });
            that.onRejectedCallbacks.push((reason) => {
                try {
                    let x = onRejected(reason);
                    resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
                } catch(e) {
                    reject(e);
                }
            });
        });
    }
};

正如之前所說的，先執(zhí)行then方法注冊回調(diào)函數(shù)，然后執(zhí)行resolve里面代碼(pending->fulfilled)，此時執(zhí)行then時候that.status為pending。

在分析that.status之前，先看下判斷onFulfilled的作用

onFulfilled =typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value;

如果then中并沒有回調(diào)函數(shù)的話，自定義個返回參數(shù)的函數(shù)。相當(dāng)于下面這種

new Promise((resolve, reject) => {
    resolve("haha");
})
.then()
.then(data => console.log(data)) // haha

即使第一個then沒有回調(diào)函數(shù)，但是通過自定義的回調(diào)函數(shù)，依然把最開始的數(shù)據(jù)傳遞到了最后。

回過頭我們看下then中that.pending 判斷語句，發(fā)現(xiàn)真的通過onRejectedCallbacks 數(shù)組注冊了回調(diào)函數(shù)。

總結(jié)下then的特點：

當(dāng)status為pending時候，把then中回調(diào)函數(shù)注冊到前一個Promise對象中的onFulfilledCallbacks

返回一個新的Promise實例對象

整個resolve過程如下所示：

在上圖第5步時候，then中的回調(diào)函數(shù)就可以使用resolve中傳入的數(shù)據(jù)了。那么又把回調(diào)函數(shù)的
返回值放到resolvePromise里面干嘛，這是為了鏈式調(diào)用。
我們看下resolvePromise函數(shù)

/**
 * 對resolve 進行改造增強 針對resolve中不同值情況 進行處理
 * @param  {promise} promise2 promise1.then方法返回的新的promise對象
 * @param  {[type]} x         promise1中onFulfilled的返回值
 * @param  {[type]} resolve   promise2的resolve方法
 * @param  {[type]} reject    promise2的reject方法
 */
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
    if (promise2 === x) {  // 如果從onFulfilled中返回的x 就是promise2 就會導(dǎo)致循環(huán)引用報錯
        return reject(new TypeError("循環(huán)引用"));
    }

    let called = false; // 避免多次調(diào)用
    // 如果x是一個promise對象 （該判斷和下面 判斷是不是thenable對象重復(fù) 所以可有可無）
    if (x instanceof Promise) { // 獲得它的終值 繼續(xù)resolve
        if (x.status === PENDING) { // 如果為等待態(tài)需等待直至 x 被執(zhí)行或拒絕 并解析y值
            x.then(y => {
                resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
            }, reason => {
                reject(reason);
            });
        } else { // 如果 x 已經(jīng)處于執(zhí)行態(tài)/拒絕態(tài)(值已經(jīng)被解析為普通值)，用相同的值執(zhí)行傳遞下去 promise
            x.then(resolve, reject);
        }
        // 如果 x 為對象或者函數(shù)
    } else if (x != null && ((typeof x === "object") || (typeof x === "function"))) {
        try { // 是否是thenable對象（具有then方法的對象/函數(shù)）
            let then = x.then;
            if (typeof then === "function") {
                then.call(x, y => {
                    if(called) return;
                    called = true;
                    resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
                }, reason => {
                    if(called) return;
                    called = true;
                    reject(reason);
                })
            } else { // 說明是一個普通對象/函數(shù)
                resolve(x);
            }
        } catch(e) {
            if(called) return;
            called = true;
            reject(e);
        }
    } else {
        // 基本類型的值(string,number等)
        resolve(x);
    }
}

總結(jié)下要處理的返回值的類型：

1. Promise2本身 (暫時沒想通)
2. Promise對象實例
3. 含有then方法的函數(shù)或者對象
4. 普通值(string,number等)

自己觀察上面的代碼，我們發(fā)現(xiàn)不管返回值是 Promise實例，還是基本類型的值，最終都要用Promise2的resolve(返回值)來處理，然后把Promise2的resolve(返回值)中的返回值傳遞給Promise2的then中的回調(diào)函數(shù)，這樣下去就實現(xiàn)了鏈式操作。

如果還不懂看下面的代碼：

var obj=new Promise((resolve, reject) => {
    resolve({name:"李四"});
});
obj.then(data=>{
    data.sex="男";
    return new Promise((resolve, reject) => {
                resolve(data);
            });
}).then(data => {
   console.log(data); // {name: "李四", sex: "男"}
});

總之，調(diào)用Promise2中的resolve方法，就會把數(shù)據(jù)傳遞給Promise2中的then中回調(diào)函數(shù)。

resolve中的值幾種情況：

1.普通值

2.promise對象

3.thenable對象/函數(shù)

如果resolve(promise對象)，如何處理？

if(value instanceof Promise) {
     return value.then(resolve, reject);
}

跟我們剛才處理的返回值是Promise實例對象一樣，最終要把resolve里面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為對象或者函數(shù)或者基本類型的值

注意：then中回調(diào)函數(shù)必須要有返回值

var obj=new Promise((resolve, reject) => {
    resolve({name:"張三"});
});
obj.then(data=>{
   console.log(data) // {name:"李四"}
   // 必須要有返回值
}).then(data => {
    console.log(data); // undefined
});

如果then中回調(diào)函數(shù)沒有返回值，那么下一個then中回調(diào)函數(shù)的值不存在。

總結(jié)一下：

then方法把then中回調(diào)函數(shù)注冊給上一個Promise對象中的onFulfilledCallbacks數(shù)組中，并交由上一個Promise對象處理。

then方法返回一個新的Promise實例對象

resolve(data)或者resolvePromise(promise2, data, resolve, reject) 中的data值
最終為基本類型或者函數(shù)或者對象中的某一種

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