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【筆記】你不知道的JS讀書筆記——Promise

mumumu / 846人閱讀

摘要:寫在前面這一章的順序?qū)τ谖唇佑|過使用過的童鞋而言略抽象了,前邊幾章主要為了說明和之前的異步方式相比有什么優(yōu)勢和它能解決什么問題,后邊才詳解的設(shè)計和各種場景下如何使用。建議先了解和簡單使用過后再閱讀,效果更佳。

寫在前面:
Promise這一章的順序?qū)τ谖唇佑|過使用過Promise的童鞋而言略抽象了,前邊幾章主要為了說明Promise和之前的異步方式相比有什么優(yōu)勢和它能解決什么問題,后邊才詳解Promise的API設(shè)計和各種場景下如何使用Promise。

建議先了解和簡單使用過Promise后再閱讀,效果更佳。

正文

3.1 什么是Promise

之前的方式:

利用回調(diào)函數(shù)封裝程序中的continuation

回調(diào)交給第三方

第三方調(diào)用回調(diào)

實現(xiàn)正確功能

Promise方式:
第三方提供了解其任務(wù)何時結(jié)束的能力

Promise的異步特性是基于任務(wù)的(圖示如下)

一種處理異步的思路:為了統(tǒng)一現(xiàn)在和將來,把它們都變成將來,即所有操作都成了異步的

書中關(guān)于Promise是個啥的觀點:

一種封裝和組合未來值的易于復(fù)用的機制
一種在異步任務(wù)中作為兩個或更多步驟的流程控制機制,時序上的this-then-that —— 關(guān)注點分離

Promise設(shè)計的重要基礎(chǔ)

Promise一定是異步執(zhí)行的,即使是立即完成的Promise(類似 new Promise((resolve)=>{ resolve(42) })),也無法被同步觀察到

一旦Promise決議,它就永遠(yuǎn)保持在這個狀態(tài),變成了不變值(immuatable value),這是設(shè)計中最基礎(chǔ)和最重要的因素

Promise至多只能有一個決議值(一個!一個!一個?。?/p>

引申:

Promise的決議結(jié)果可以給多方多次查看

安全、可靠

3.2 Promise的檢測

基于thenable的鴨子類型

if(
  p !== null && 
  (
    typeof p === "object" ||
    typeof p === "function"
  ) && 
  typeof p.then === "function"
) {
  // 假定這是一個thenable
}
else {
  // 不是thenable
}

這種方式顯然是有些問題的,但是目前通用的方式

3.3 Promise如何解決信任問題

信任問題見 異步篇

3.3.1 調(diào)用過早

避免Zalgo這類副作用:一個任務(wù)有時同步完成,有時異步完成,可能導(dǎo)致競態(tài)條件

Promise從定義上保證了不會存在這種問題:參考3.1 設(shè)計基礎(chǔ) — 即使是立即完成的Promise,也無法被同步觀察到

3.3.2 調(diào)用過晚

Note: 調(diào)用過晚強調(diào)的是調(diào)用順序?

Promise創(chuàng)建對象調(diào)用resolve(..)或reject(..)時,這個Promise的then注冊的觀察回調(diào)就會自動調(diào)度(注意是被調(diào)度而不是執(zhí)行) —— 在下一個異步時機點上依次被調(diào)用執(zhí)行,它們相互之間是不會互相影響或延誤的

3.3.3 回調(diào)未調(diào)用

Promise一旦決議則一定會通知決議(傳入then的完成回調(diào)或拒絕回調(diào)調(diào)用),即使是Javascript運行錯誤也會調(diào)用拒絕回調(diào)

如果某個Promise一直不決議呢?使用競態(tài)的高級抽象機制:

// 超時工具
function timeoutPromise(delay){
  return new Promise( (resolve, reject) => {
    setTimeout( function () {
      reject("Timeout!");
    }, delay);
  } )
}

// 設(shè)置某個Promise foo()超時
Promise.race( [
  foo(),
  timeoutPromise(3000)
] )
.then(
  function () {
    // foo(..)及時完成
  },
  function (err) {
    // foo(..)被拒絕或者超時
    // 通過查看err確定錯誤情況
  }
);
3.3.4 調(diào)用次數(shù)過少或過多

如果創(chuàng)建Promise的代碼試圖多次調(diào)用resolve(..)或reject(..),或者兩者都調(diào)用,Promise只會接受第一次決議,后續(xù)調(diào)用都會被忽略

3.3.5 未能傳遞參數(shù)/環(huán)境值

Promise至多只能有一個決議值

如果使用多個參數(shù)調(diào)用resolve(..)或reject(..),第一個參數(shù)之后的所有參數(shù)都會被忽略

Promise其實也是傳入回調(diào)函數(shù),故函數(shù)中照樣能根據(jù)作用域規(guī)則訪問到對應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)

3.3.6 吞掉錯誤或異常

這里說的錯誤或異??赡艹霈F(xiàn)在兩個過程:

Promise創(chuàng)建過程或其決議確認(rèn)之前的任何時間點上(注:書中原文查看其決議結(jié)果過程中任何時間點,個人認(rèn)為可能翻譯得有點問題,應(yīng)該要強調(diào)是其決議之前)

Promise決議確認(rèn)后在查看結(jié)果時(then(..)注冊的回調(diào)中)出現(xiàn)了js異常錯誤

這兩種錯誤都不會被丟棄,但針對它們的處理方式有所不同:

針對1:
該Promise會被立即拒絕,但注意這個異常也被變成了異步行為

let p = new Promise ( function(resolve, reject){
    foo.bar(); // foo undefined 將拋出錯誤 Promise=>reject
    resolve( 42 ); // 不會執(zhí)行到這里
});
p.then(
    function fulfilled(){
        // 不會執(zhí)行到這里
    },
    function rejected(err){
        // err是一個TypeError異常
    }
)

針對2:
這個時候當(dāng)前Promise已經(jīng)決議,其決議結(jié)果是個不可變值
then(..)調(diào)用返回的下一個Promise被拒絕

let q = new Promise ( function(resolve, reject){
    resolve( 42 );
})
q.then(
    function fulfilled(){
        foo.bar(); // foo undefined 將拋出錯誤 導(dǎo)致then返回的Promise被reject
    },
    function rejected(err){
        // 不會執(zhí)行到這里
    }
).then(
    function fulfilled(){
        // 不會執(zhí)行到這里
    },
    function rejected(err){
        // err是一個TypeError異常
    }
)          
3.3.7 構(gòu)建可信任的Promise

Promise.resolve(..) 規(guī)范化傳入的值:

傳入一個非Promise、非thenable的立即值, 會得到一個用該值填充的Promise

傳入一個真正的Promise,會返回同一個Promise

傳入一個非Promise的thenable值,會試圖展開這個值,持續(xù)到提取出一個具體的非類Promise的最終值

具體看例子(傳入Promise的情況略)

// 傳入一個立即值
let p = Promise.resolve(42);
p.then( res => {
    console.log("Promise.resolve(42).then:",res);
})
let p1 = Promise.resolve({});
p1.then( res => {
    console.log("Promise.resolve({}).then:",res);
})
// 傳入一個 thenable 嘗試展開
let p2 = Promise.resolve({
    then: function(cb) { cb(42)}
});
p2.then( res => {
    console.log("Promise.resolve(thenable).then:", res);
}, err => {
    console.log("Promise.resolve(thenable).then:", err);
})
// 注意 這種情況其實也是立即值!?。?let p3 = Promise.resolve(
    setTimeout(()=>{
        return "inside a continuation"  
    },1000)
); // settimeout函數(shù)返回當(dāng)前定時器引用=>耶 立即值
p3.then( res => {
    console.log("Promise.resolve(看起來是個異步).then:", res); 
})
3.4 Promise鏈?zhǔn)搅?/b>

Promise不僅僅是一個單步執(zhí)行this-then-that的操作機制,這只是它的構(gòu)成部件,實際上Promise是可以連接到一起使用表示一系列異步步驟:

每次對Promise調(diào)用then(..),它都會創(chuàng)建并返回一個新的Promise,我們可以將其鏈接起來;(并不局限于要求then中返回一個Promise)

不管從then(..)調(diào)用的完成回調(diào)(第一個參數(shù))返回的值是什么,它都會被自動設(shè)置為被鏈接Promise(上一點中的)的完成(resolve)(一定要理解這句話)

再仔細(xì)看看第二點,結(jié)合上文 3.3.7 Promise.resolve(..)的能力,這是Promise鏈?zhǔn)搅髟诿恳徊蕉寄苡挟惒侥芰Φ年P(guān)鍵!

栗子:

// 返回立即值

    let p = Promise.resolve(21);
    p
    .then( function(v) {
        console.log(v);  // 21

        // 返回立即值
        return v * 2;
    })
    // 這里是鏈接的Promise
    .then ( function(v) {
        console.log(v);  // 42
    });
// 返回Promise并引入異步

    let p = Promise.resolve(21);
    p
    .then ( function(v) {
        // 返回一個異步Promise
        return new Promise( (resolve, reject) => {
            setTimeout(() => {
                resolve(v*2);
            }, 1000);
        });
    })
    .then ( function(v) {
        // 前一步延遲1s后執(zhí)行
        console.log(v);
    })

Promise鏈不僅僅是一個表達(dá)多步異步序列的流程控制,還可以從一個步驟到下一個步驟的消息通道

3.5 錯誤處理

幾種錯誤處理方式:

try...catch結(jié)構(gòu)不能應(yīng)用于異步模式

    function foo() {
        setTimeout(() => {
            baz.bar();  // 錯誤代碼
        }, 100);
    }
    try{
        foo();  // 之后將拋出全局錯誤
    }
    catch (err) {
        // 不會走到這里
    }

foo()中有自己的異步完成函數(shù),其中任何異步錯誤都無法捕捉到

node.js api或庫中常見的err-first模式

    function foo(cb) {
        setTimeout(() => {
            try {
                var x = baz.bar();  //  錯誤代碼
                cb(null, x);
            }
            catch (err) {
                cb(err);
            }
        }, 100);
    }

    foo( function(err, val) {
        if(err) {
            console.error(err);  //  報錯惹
        }
        else {
            console.log(val);
        }
    })

分離回調(diào)模式(split-callback)
一個回調(diào)用于完成情況,一個回調(diào)用于拒絕情況
Promise采用的就是這種方式

先參考 3.3.6 再進(jìn)行詳細(xì)討論:

Promise決議前、決議后產(chǎn)生的錯誤處理方式有所不同
錯誤的使用Promise API產(chǎn)生的錯誤會阻礙正常Promise對象的構(gòu)造,這種情況下會立即拋出異常(這種情況應(yīng)該死都不要出現(xiàn) 0 0)

3.5.1 絕望的陷阱

由于Promise鏈?zhǔn)教攸c,其鏈上的最后一步,不管是什么,總是存在著在未被查看的Promise中出現(xiàn)未捕獲錯誤的可能性

即理論上來說:總有可能有錯誤未被捕獲,而出現(xiàn)全局報錯

P.S. 這也是個人認(rèn)為使用Promise最頭疼的一點

3.5.2 處理未捕獲的情況

關(guān)于如何解決3.5.1提出問題的一些思路

增加done(..)作為鏈?zhǔn)秸{(diào)用的終點,在其中可以查看未捕獲的錯誤,并且不會創(chuàng)建和返回新的Promise

依靠瀏覽器 追蹤Promise對象在被垃圾回收時是否有拒絕(未捕獲的錯誤),獲得其報告 (什么功能?@TODO),可是如果Promise未被垃圾回收呢?

3.5.2 成功的坑

該小節(jié)討論的是從作者角度提出一種避免在使用Promise時在開發(fā)者未注意的情況下出現(xiàn)未捕獲錯誤而報出全局錯誤的方案

具體請看:

{
    let p = Promise.reject(21); // 將觸發(fā)全局報錯 Uncaught (in promise) 21

    let p1 = Promise.reject(21).then (  // 拒絕前,注冊了一個錯誤處理函數(shù)
        (res) => {
            // 不會走到這里 
        },
        (err) => {
            console.log(`注冊了一個錯誤處理函數(shù):${err}`);
        }
    )
    Promise.prototype.defer = function (){
        // 作者提出的一個API  
        // 簡單實現(xiàn)就是單純的返回這個Promise本身 
        return this;
    }

    let p2 = Promise.reject(21).defer(); // p2的結(jié)果在將來會被查看,現(xiàn)在暫時不要報全局錯誤

    let foo = Promise.resolve(21);

    foo
    .then (function(v) {
        return p2; // 這里查看p2的結(jié)果
    }, function (err) {
        // 不會走到這里
    })
    .catch (function(v) {
        console.log(v); // p2的結(jié)果
    })
}
3.6 Promise模式

基于Promise構(gòu)建的異步抽象模式

3.6.1 Promise.all([ .. ])

類似門(gate)這種機制:需要等待兩個或更多并行/并發(fā)的任務(wù)都完成才能繼續(xù),它們的完成順序并不重要,但必須都要完成,門才能打開并讓流程控制繼續(xù)

Promise.all([ .. ])的參數(shù)接收一個數(shù)組:

數(shù)組中的每個值都會交給Promise.resolve(..) 過濾以保證傳入值是一個真正的Promise (Promise.resolve(..)的作用參考 3.3.7 構(gòu)建可信任的Promise

數(shù)組為空,主promise就會立即完成

返回一個Promise:

傳入的所有promise完成,該promise標(biāo)記完成,返回消息是一個由所有傳入promise的完成消息組成的數(shù)組,與調(diào)用API時傳入的順序一致(與完成順序無關(guān))

如果傳入的promise中有任何一個被拒絕的話,該promise會立即被拒絕,并丟棄來自其他所有promise的全部結(jié)果(其他promise還是會執(zhí)行),返回錯誤消息是被拒絕的那個promise的錯誤消息(注意,promise一旦決議結(jié)果不會變更,故僅有第一個被拒絕的promise錯誤消息會被主promise返回)

每個promise都必須關(guān)聯(lián)一個拒絕/錯誤處理函數(shù),特別是從Promise.all([ ... ])返回的那一個

3.6.2 Promise.race([ ... ])

類似門閂(shuan),競態(tài):一旦有任何一個Promise決議為完成,就標(biāo)記為完成;一旦有任何一個Promise決議為拒絕,它就會拒絕

Promise.race([ ... ])的參數(shù)接收一個數(shù)組:

被Promise.resolve(...)過濾那是當(dāng)然的

傳入立即值沒有任何意義,肯定是第一個立即值取勝

如果傳入一個空數(shù)組,會導(dǎo)致該Promise永遠(yuǎn)不會決議!千萬不要這么做

返回一個Promise:

和Promise.all([ ... ])不同,返回消息不是一個數(shù)組,因為只能接收一個promise的完成消息

關(guān)于這兩個API需要注意

在all和race中存在著被忽略或丟棄的promise,如果這些promise中保存著重要的數(shù)據(jù)或資源或者開發(fā)者需要記錄這些promise失敗的事實,又該怎么辦呢?

finally API就是基于這種情況提出的:Promise需要一個finally(...)回調(diào)注冊,這個回調(diào)在Promise決議后總是會被調(diào)用,并允許執(zhí)行任何必要的清理工作

注:書中提到finally還未被規(guī)范支持,而在18年1月已經(jīng)正式加入到提案中了,可參考 https://github.com/tc39/propo... 和 https://github.com/tc39/propo...

書中還提到了一種觀察模式(基于同一個Promise決議可以被多次查看),具體可以看栗子

    let foo = new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            resolve(21);
        }, 301);
    });
    let timeout = function(time) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
            setTimeout(() => {
                resolve("timeout");
            }, time);
        })
    }
    // foo會被默默忽略
    Promise.race( [
        foo, 
        timeout(300)
    ])
    .then( (res) => {
        console.log(`Promise.race: ${res}`);
    })
    .finally( (res) => {
        console.log(`Promise.race: ${res}`);    // finally回調(diào)是不會提供任何參數(shù)的,詳情可看 https://github.com/tc39/proposal-promise-finally
    })
    // 觀察者模式
    if(!Promise.observe){
        Promise.observe = function(pr, cb){
            // 觀察pr的決議
            pr.then( 
                function fulfilled (msg){
                    // 完成時
                    Promise.resolve(msg).then(cb);
                },
                function reject (msg){
                    // 拒絕時 傳遞錯誤消息 但注意觀察者promise是resolve的
                    Promise.resolve(msg).then(cb);
                }
            );
            // 返回最初的promise
            return pr;
        }
    }
    // 還是上一個超時的例子
    Promise.race( [
        Promise.observe(
            foo,
            function cleanup (msg){
                console.log(`Promise.observe: ${msg}`); // foo即使沒有在超時之前完成 也可以獲取其決議情況
            }
        )
        .then 
    ])
3.6.3 all([ .. ])和race([ .. ])的變體


@TODO 自行實現(xiàn) Promise.any finally map等擴展API

3.6.4 并發(fā)迭代

實現(xiàn)一個異步的map(..)工具

接收一個數(shù)組的值(可以是Promise或其他值)

接收一個在每個值上運行的一個函數(shù)

返回一個Promise,其完成值是一個數(shù)組,該數(shù)組保存任務(wù)執(zhí)行之后的異步完成值(保持映射順序)

這里也主要看栗子

   if(!Promise.map) {
        Promise.map = function(vals, cb) {
            // 等待所有map的promise決議的新的promise
            return Promise.all(
                // 對vals使用map將每個值轉(zhuǎn)出promise,值數(shù)組->Promise數(shù)組
                vals.map( function(val){
                    // 將val值替換成調(diào)用cb函數(shù)后決議的新的promise
                    return new Promise( function(resolve){
                        // resolve reject傳入到cb函數(shù)中
                        cb(val, resolve);
                    })
                })
            )
        }
    }
    // 使用Promise.map
    var p1 = Promise.resolve(21);
    var p2 = Promise.resolve(30);
    var p3 = Promise.reject("opps");

    Promise.map( [p1,p2,p3], function(pr, resolve){
        Promise.resolve(pr)
        .then( val => {
            resolve( val*2 );
        },
            resolve  // 注意:不能發(fā)出拒絕信號,如果發(fā)出會導(dǎo)致Promise.map被拒絕,其他map結(jié)果也會被丟棄
        )
    })
    .then( (vals) => {
        console.log(vals);
    })

TODO:
Promise API 概述詳解多帶帶成篇

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