前言

文章的开头,主要分析一下,为什么会有 Promise 出现。

在实际的使用中,有非常多的应用场景我们不能立即知道应该如何继续往下执行。最常见的一个场景就是 ajax 请求。通俗来说,由于网速的不同,可能你得到返回值的时间也是不同的,这个时候我们就需要等待,结果出来了之后才知道怎么样继续下去。

// 简单的ajax原生实现
var url = 'https://hq.tigerbrokers.com/fundamental/finance_calendar/getType/2017-02-26/2017-06-10';
var result;

var XHR = new XMLHttpRequest();
XHR.open('GET', url, true);
XHR.send();

XHR.onreadystatechange = function() {
if (XHR.readyState == 4 && XHR.status == 200) {
result = XHR.response;
console.log(result);
}
}

在 ajax 的原生实现中,利用了onreadystatechange事件,当该事件触发并且符合一定条件时,才能拿到想要的数据,之后才能开始处理数据。

这样做看上去并没有什么麻烦,但如果这个时候,我们还需要另外一个 ajax 请求,这个新 ajax 请求的其中一个参数,得从上一个 ajax 请求中获取,这个时候就不得不等待上一个接口请求完成之后,再请求后一个接口。如下:

var url = 'https://hq.tigerbrokers.com/fundamental/finance_calendar/getType/2017-02-26/2017-06-10';
var result;

var XHR = new XMLHttpRequest();
XHR.open('GET', url, true);
XHR.send();

XHR.onreadystatechange = function() {
if (XHR.readyState == 4 && XHR.status == 200) {
result = XHR.response;
console.log(result);

// 伪代码
var url2 = 'http:xxx.yyy.com/zzz?ddd=' + result.someParams;
var XHR2 = new XMLHttpRequest();
XHR2.open('GET', url, true);
XHR2.send();
XHR2.onreadystatechange = function() {
...
}
}
}

当出现第三个 ajax (甚至更多)仍然依赖上一个请求时,我们的代码就变成了一场灾难。这场灾难,往往也被称为 回调地狱

因此需要一个叫做 Promise 的东西,来解决这个问题。

当然,除了回调地狱之外,还有一个非常重要的需求:为了代码更加具有可读性和可维护性,需要将数据请求与数据处理明确的区分开来 。上面的写法,是完全没有区分开,当数据变得复杂时,也许连自己都无法轻松维护自己的代码了。这也是模块化过程中,必须要掌握的一个重要技能,请一定重视。

从前面几篇文中的知识我们可以得知,想要确保某代码在谁谁之后执行,我们可以利用函数调用栈,将想要执行的代码放入回调函数中。

// 一个简单的封装
function want() {
console.log('这是你想要执行的代码');
}

function fn(want) {
console.log('这里表示执行了一大堆各种代码');

// 其它代码执行完毕,最后执行回调函数
want && want();
}

fn(want);

利用回调函数封装,是我们在初学 JavaScript 时常常会使用的技能。确保我们想要的代码压后执行,除了利用函数调用栈的执行顺序之外,还可以利用上一篇文章所述的队列机制。

function want() {
console.log('这是你想要执行的代码');
}

function fn(want) {
// 将想要执行的代码放入队列中,根据事件循环的机制,我们就不用非得将它放到最后面了,由你自由选择
want && setTimeout(want, 0);
console.log('这里表示执行了一大堆各种代码');
}

fn(want);

如果浏览器已经支持了原生的 Promise 对象,那么我们就知道,浏览器的js引擎里已经有了 Promise 队列,这样就可以利用 Promise 将任务放在它的队列中去。

function want() {
console.log('这是你想要执行的代码');
}

function fn(want) {
console.log('这里表示执行了一大堆各种代码');

// 返回Promise对象
return new Promise(function(resolve, reject) {
if (typeof want == 'function') {
resolve(want);
} else {
reject('TypeError: '+ want +'不是一个函数')
}
})
}

fn(want).then(function(want) {
want();
})

fn('1234').catch(function(err) {
console.log(err);
})

看上去变得更加复杂了。可是代码变得更加健壮,处理了错误输入的情况。

Promise

Promise 的含义

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。它由社区最早提出和实现,ES6 将其写进了语言标准,统一了用法,原生提供了Promise对象。

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。

Promise对象有以下两个特点。

  1. 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。这也是Promise这个名字的由来,它的英语意思就是“承诺”,表示其他手段无法改变。
  2. 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)。如果改变已经发生了,你再对Promise对象添加回调函数,也会立即得到这个结果。这与事件(Event)完全不同,事件的特点是,如果你错过了它,再去监听,是得不到结果的。

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。

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)。

如果某些事件不断地反复发生,一般来说,使用 Stream 模式是比部署Promise更好的选择。

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。

const promise = 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resolvereject。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。

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

then方法可以接受两个回调函数作为参数。第一个回调函数是Promise对象的状态变为resolved时调用,第二个回调函数是Promise对象的状态变为rejected时调用。这两个函数都是可选的,不一定要提供。它们都接受Promise对象传出的值作为参数。

下面是一个Promise对象的简单例子。

function timeout(ms) {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, ms, 'done');
});
}

timeout(100).then((value) => {
console.log(value);
});

上面代码中,timeout方法返回一个Promise实例,表示一段时间以后才会发生的结果。过了指定的时间(ms参数)以后,Promise实例的状态变为resolved,就会触发then方法绑定的回调函数。

Promise 新建后就会立即执行。

let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
console.log('Promise');
resolve();
});

promise.then(function() {
console.log('resolved.');
});

console.log('Hi!');

// Promise
// Hi!
// resolved

上面代码中,Promise 新建后立即执行,所以首先输出的是Promise。然后,then方法指定的回调函数,将在当前脚本所有同步任务执行完才会执行,所以resolved最后输出。

下面是异步加载图片的例子。

function loadImageAsync(url) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
const image = new Image();

image.onload = function() {
resolve(image);
};

image.onerror = function() {
reject(new Error('Could not load image at ' + url));
};

image.src = url;
});
}

上面代码中,使用Promise包装了一个图片加载的异步操作。如果加载成功,就调用resolve方法,否则就调用reject方法。

下面是一个用Promise对象实现的 Ajax 操作的例子。

const getJSON = function(url) {
const promise = new Promise(function(resolve, reject){
const handler = function() {
if (this.readyState !== 4) {
return;
}
if (this.status === 200) {
resolve(this.response);
} else {
reject(new Error(this.statusText));
}
};
const client = new XMLHttpRequest();
client.open("GET", url);
client.onreadystatechange = handler;
client.responseType = "json";
client.setRequestHeader("Accept", "application/json");
client.send();

});

return promise;
};

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
console.log('Contents: ' + json);
}, function(error) {
console.error('出错了', error);
});

上面代码中,getJSON是对 XMLHttpRequest 对象的封装,用于发出一个针对 JSON 数据的 HTTP 请求,并且返回一个Promise对象。需要注意的是,在getJSON内部,resolve函数和reject函数调用时,都带有参数。

如果调用resolve函数和reject函数时带有参数,那么它们的参数会被传递给回调函数。reject函数的参数通常是Error对象的实例,表示抛出的错误;resolve函数的参数除了正常的值以外,还可能是另一个 Promise 实例,比如像下面这样。

const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
// ...
});

const p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
// ...
resolve(p1);
})

上面代码中,p1p2都是 Promise 的实例,但是p2resolve方法将p1作为参数,即一个异步操作的结果是返回另一个异步操作。

注意,这时p1的状态就会传递给p2,也就是说,p1的状态决定了p2的状态。如果p1的状态是pending,那么p2的回调函数就会等待p1的状态改变;如果p1的状态已经是resolved或者rejected,那么p2的回调函数将会立刻执行。

const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => reject(new Error('fail')), 3000)
})

const p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => resolve(p1), 1000)
})

p2
.then(result => console.log(result))
.catch(error => console.log(error))
// Error: fail

上面代码中,p1是一个 Promise,3 秒之后变为rejectedp2的状态在 1 秒之后改变,resolve方法返回的是p1。由于p2返回的是另一个 Promise,导致p2自己的状态无效了,由p1的状态决定p2的状态。所以,后面的then语句都变成针对后者(p1)。又过了 2 秒,p1变为rejected,导致触发catch方法指定的回调函数。

注意,调用resolvereject并不会终结 Promise 的参数函数的执行。

new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
console.log(2);
}).then(r => {
console.log(r);
});
// 2
// 1

上面代码中,调用resolve(1)以后,后面的console.log(2)还是会执行,并且会首先打印出来。这是因为立即 resolved 的 Promise 是在本轮事件循环的末尾执行,总是晚于本轮循环的同步任务。

一般来说,调用resolvereject以后,Promise 的使命就完成了,后继操作应该放到then方法里面,而不应该直接写在resolvereject的后面。所以,最好在它们前面加上return语句,这样就不会有意外。

new Promise((resolve, reject) => {
return resolve(1);
// 后面的语句不会执行
console.log(2);
})

Promise.prototype.then()

Promise 实例具有then方法,也就是说,then方法是定义在原型对象Promise.prototype上的。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,then方法的第一个参数是resolved状态的回调函数,第二个参数是rejected状态的回调函数,它们都是可选的。

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。

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
return json.post;
}).then(function(post) {
// ...
});

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。

采用链式的then,可以指定一组按照次序调用的回调函数。这时,前一个回调函数,有可能返回的还是一个Promise对象(即有异步操作),这时后一个回调函数,就会等待该Promise对象的状态发生变化,才会被调用。

getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
return getJSON(post.commentURL);
}).then(function (comments) {
console.log("resolved: ", comments);
}, function (err){
console.log("rejected: ", err);
});

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,就调用第一个回调函数,如果状态变为rejected,就调用第二个回调函数。

如果采用箭头函数,上面的代码可以写得更简洁。

getJSON("/post/1.json").then(
post => getJSON(post.commentURL)
).then(
comments => console.log("resolved: ", comments),
err => console.log("rejected: ", err)
);

Promise.prototype.catch()

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

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
// ...
}).catch(function(error) {
// 处理 getJSON 和 前一个回调函数运行时发生的错误
console.log('发生错误!', error);
});

上面代码中,getJSON()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。

p.then((val) => console.log('fulfilled:', val))
.catch((err) => console.log('rejected', err));

// 等同于
p.then((val) => console.log('fulfilled:', val))
.then(null, (err) => console.log("rejected:", err));

下面是一个例子。

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
throw new Error('test');
});
promise.catch(function(error) {
console.log(error);
});
// Error: test

上面代码中,promise抛出一个错误,就被catch()方法指定的回调函数捕获。注意,上面的写法与下面两种写法是等价的。

// 写法一
const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
try {
throw new Error('test');
} catch(e) {
reject(e);
}
});
promise.catch(function(error) {
console.log(error);
});

// 写法二
const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
reject(new Error('test'));
});
promise.catch(function(error) {
console.log(error);
});

比较上面两种写法,可以发现reject()方法的作用,等同于抛出错误。

如果 Promise 状态已经变成resolved,再抛出错误是无效的。

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
resolve('ok');
throw new Error('test');
});
promise
.then(function(value) { console.log(value) })
.catch(function(error) { console.log(error) });
// ok

上面代码中,Promise 在resolve语句后面,再抛出错误,不会被捕获,等于没有抛出。因为 Promise 的状态一旦改变,就永久保持该状态,不会再变了。

Promise 对象的错误具有“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。

getJSON('/post/1.json').then(function(post) {
return getJSON(post.commentURL);
}).then(function(comments) {
// some code
}).catch(function(error) {
// 处理前面三个Promise产生的错误
});

上面代码中,一共有三个 Promise 对象:一个由getJSON()产生,两个由then()产生。它们之中任何一个抛出的错误,都会被最后一个catch()捕获。

一般来说,不要在then()方法里面定义 Reject 状态的回调函数(即then的第二个参数),总是使用catch方法。

// bad
promise
.then(function(data) {
// success
}, function(err) {
// error
});

// good
promise
.then(function(data) { //cb
// success
})
.catch(function(err) {
// error
});

上面代码中,第二种写法要好于第一种写法,理由是第二种写法可以捕获前面then方法执行中的错误,也更接近同步的写法(try/catch)。因此,建议总是使用catch()方法,而不使用then()方法的第二个参数。

跟传统的try/catch代码块不同的是,如果没有使用catch()方法指定错误处理的回调函数,Promise 对象抛出的错误不会传递到外层代码,即不会有任何反应。

const someAsyncThing = function() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 下面一行会报错,因为x没有声明
resolve(x + 2);
});
};

someAsyncThing().then(function() {
console.log('everything is great');
});

setTimeout(() => { console.log(123) }, 2000);
// Uncaught (in promise) ReferenceError: x is not defined
// 123

上面代码中,someAsyncThing()函数产生的 Promise 对象,内部有语法错误。浏览器运行到这一行,会打印出错误提示ReferenceError: x is not defined,但是不会退出进程、终止脚本执行,2 秒之后还是会输出123。这就是说,Promise 内部的错误不会影响到 Promise 外部的代码,通俗的说法就是“Promise 会吃掉错误”。

这个脚本放在服务器执行,退出码就是0(即表示执行成功)。不过,Node.js 有一个unhandledRejection事件,专门监听未捕获的reject错误,上面的脚本会触发这个事件的监听函数,可以在监听函数里面抛出错误。

process.on('unhandledRejection', function (err, p) {
throw err;
});

上面代码中,unhandledRejection事件的监听函数有两个参数,第一个是错误对象,第二个是报错的 Promise 实例,它可以用来了解发生错误的环境信息。

注意,Node 有计划在未来废除unhandledRejection事件。如果 Promise 内部有未捕获的错误,会直接终止进程,并且进程的退出码不为 0。

再看下面的例子。

const promise = new Promise(function (resolve, reject) {
resolve('ok');
setTimeout(function () { throw new Error('test') }, 0)
});
promise.then(function (value) { console.log(value) });
// ok
// Uncaught Error: test

上面代码中,Promise 指定在下一轮“事件循环”再抛出错误。到了那个时候,Promise 的运行已经结束了,所以这个错误是在 Promise 函数体外抛出的,会冒泡到最外层,成了未捕获的错误。

一般总是建议,Promise 对象后面要跟catch()方法,这样可以处理 Promise 内部发生的错误。catch()方法返回的还是一个 Promise 对象,因此后面还可以接着调用then()方法。

const someAsyncThing = function() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 下面一行会报错,因为x没有声明
resolve(x + 2);
});
};

someAsyncThing()
.catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
})
.then(function() {
console.log('carry on');
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
// carry on

上面代码运行完catch()方法指定的回调函数,会接着运行后面那个then()方法指定的回调函数。如果没有报错,则会跳过catch()方法。

Promise.resolve()
.catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
})
.then(function() {
console.log('carry on');
});
// carry on

上面的代码因为没有报错,跳过了catch()方法,直接执行后面的then()方法。此时,要是then()方法里面报错,就与前面的catch()无关了。

catch()方法之中,还能再抛出错误。

const someAsyncThing = function() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 下面一行会报错,因为x没有声明
resolve(x + 2);
});
};

someAsyncThing().then(function() {
return someOtherAsyncThing();
}).catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
// 下面一行会报错,因为 y 没有声明
y + 2;
}).then(function() {
console.log('carry on');
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]

上面代码中,catch()方法抛出一个错误,因为后面没有别的catch()方法了,导致这个错误不会被捕获,也不会传递到外层。如果改写一下,结果就不一样了。

someAsyncThing().then(function() {
return someOtherAsyncThing();
}).catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
// 下面一行会报错,因为y没有声明
y + 2;
}).catch(function(error) {
console.log('carry on', error);
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
// carry on [ReferenceError: y is not defined]

上面代码中,第二个catch()方法用来捕获前一个catch()方法抛出的错误。

Promise.prototype.finally()

finally()方法用于指定不管 Promise 对象最后状态如何,都会执行的操作。该方法是 ES2018 引入标准的。

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});

上面代码中,不管promise最后的状态,在执行完thencatch指定的回调函数以后,都会执行finally方法指定的回调函数。

下面是一个例子,服务器使用 Promise 处理请求,然后使用finally方法关掉服务器。

server.listen(port)
.then(function () {
// ...
})
.finally(server.stop);

finally方法的回调函数不接受任何参数,这意味着没有办法知道,前面的 Promise 状态到底是fulfilled还是rejected。这表明,finally方法里面的操作,应该是与状态无关的,不依赖于 Promise 的执行结果。

finally本质上是then方法的特例。

promise
.finally(() => {
// 语句
});

// 等同于
promise
.then(
result => {
// 语句
return result;
},
error => {
// 语句
throw error;
}
);

上面代码中,如果不使用finally方法,同样的语句需要为成功和失败两种情况各写一次。有了finally方法,则只需要写一次。

它的实现也很简单。

Promise.prototype.finally = function (callback) {
let P = this.constructor;
return this.then(
value => P.resolve(callback()).then(() => value),
reason => P.resolve(callback()).then(() => { throw reason })
);
};

上面代码中,不管前面的 Promise 是fulfilled还是rejected,都会执行回调函数callback

从上面的实现还可以看到,finally方法总是会返回原来的值。

// resolve 的值是 undefined
Promise.resolve(2).then(() => {}, () => {})

// resolve 的值是 2
Promise.resolve(2).finally(() => {})

// reject 的值是 undefined
Promise.reject(3).then(() => {}, () => {})

// reject 的值是 3
Promise.reject(3).finally(() => {})

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]);

上面代码中,Promise.all()方法接受一个数组作为参数,p1p2p3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p1p2p3决定,分成两种情况。

  1. 只有p1p2p3的状态都变成fulfilledp的状态才会变成fulfilled,此时p1p2p3的返回值组成一个数组,传递给p的回调函数。

  2. 只要p1p2p3之中有一个被rejectedp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。

下面是一个具体的例子。

// 生成一个Promise对象的数组
const promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function (id) {
return getJSON('/post/' + id + ".json");
});

Promise.all(promises).then(function (posts) {
// ...
}).catch(function(reason){
// ...
});

上面代码中,promises是包含 6 个 Promise 实例的数组,只有这 6 个实例的状态都变成fulfilled,或者其中有一个变为rejected,才会调用Promise.all方法后面的回调函数。

下面是另一个例子。

const databasePromise = connectDatabase();

const booksPromise = databasePromise
.then(findAllBooks);

const userPromise = databasePromise
.then(getCurrentUser);

Promise.all([
booksPromise,
userPromise
])
.then(([books, user]) => pickTopRecommendations(books, user));

上面代码中,booksPromiseuserPromise是两个异步操作,只有等到它们的结果都返回了,才会触发pickTopRecommendations这个回调函数。

注意,如果作为参数的 Promise 实例,自己定义了catch方法,那么它一旦被rejected,并不会触发Promise.all()catch方法。

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve('hello');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);

const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
throw new Error('报错了');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);

Promise.all([p1, p2])
.then(result => console.log(result))
.catch(e => console.log(e));
// ["hello", Error: 报错了]

上面代码中,p1resolvedp2首先会rejected,但是p2有自己的catch方法,该方法返回的是一个新的 Promise 实例,p2指向的实际上是这个实例。该实例执行完catch方法后,也会变成resolved,导致Promise.all()方法参数里面的两个实例都会resolved,因此会调用then方法指定的回调函数,而不会调用catch方法指定的回调函数。

如果p2没有自己的catch方法,就会调用Promise.all()catch方法。

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve('hello');
})
.then(result => result);

const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
throw new Error('报错了');
})
.then(result => result);

Promise.all([p1, p2])
.then(result => console.log(result))
.catch(e => console.log(e));
// Error: 报错了

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]);

上面代码中,只要p1p2p3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.race()方法的参数与Promise.all()方法一样,如果不是 Promise 实例,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。

下面是一个例子,如果指定时间内没有获得结果,就将 Promise 的状态变为reject,否则变为resolve

const p = Promise.race([
fetch('/resource-that-may-take-a-while'),
new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => reject(new Error('request timeout')), 5000)
})
]);

p
.then(console.log)
.catch(console.error);

上面代码中,如果 5 秒之内fetch方法无法返回结果,变量p的状态就会变为rejected,从而触发catch方法指定的回调函数。

Promise.allSettled()

有时候,我们希望等到一组异步操作都结束了,不管每一个操作是成功还是失败,再进行下一步操作。但是,现有的 Promise 方法很难实现这个要求。

Promise.all()方法只适合所有异步操作都成功的情况,如果有一个操作失败,就无法满足要求。

const urls = [url_1, url_2, url_3];
const requests = urls.map(x => fetch(x));

try {
await Promise.all(requests);
console.log('所有请求都成功。');
} catch {
console.log('至少一个请求失败,其他请求可能还没结束。');
}

上面示例中,Promise.all()可以确定所有请求都成功了,但是只要有一个请求失败,它就会报错,而不管另外的请求是否结束。

为了解决这个问题,ES2020 引入了Promise.allSettled()方法,用来确定一组异步操作是否都结束了(不管成功或失败)。所以,它的名字叫做”Settled“,包含了”fulfilled“和”rejected“两种情况。

Promise.allSettled()方法接受一个数组作为参数,数组的每个成员都是一个 Promise 对象,并返回一个新的 Promise 对象。只有等到参数数组的所有 Promise 对象都发生状态变更(不管是fulfilled还是rejected),返回的 Promise 对象才会发生状态变更。

const promises = [
fetch('/api-1'),
fetch('/api-2'),
fetch('/api-3'),
];

await Promise.allSettled(promises);
removeLoadingIndicator();

上面示例中,数组promises包含了三个请求,只有等到这三个请求都结束了(不管请求成功还是失败),removeLoadingIndicator()才会执行。

该方法返回的新的 Promise 实例,一旦发生状态变更,状态总是fulfilled,不会变成rejected。状态变成fulfilled后,它的回调函数会接收到一个数组作为参数,该数组的每个成员对应前面数组的每个 Promise 对象。

const resolved = Promise.resolve(42);
const rejected = Promise.reject(-1);

const allSettledPromise = Promise.allSettled([resolved, rejected]);

allSettledPromise.then(function (results) {
console.log(results);
});
// [
// { status: 'fulfilled', value: 42 },
// { status: 'rejected', reason: -1 }
// ]

上面代码中,Promise.allSettled()的返回值allSettledPromise,状态只可能变成fulfilled。它的回调函数接收到的参数是数组results。该数组的每个成员都是一个对象,对应传入Promise.allSettled()的数组里面的两个 Promise 对象。

results的每个成员是一个对象,对象的格式是固定的,对应异步操作的结果。

// 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。

下面是返回值的用法例子。

const promises = [ fetch('index.html'), fetch('https://does-not-exist/') ];
const results = await Promise.allSettled(promises);

// 过滤出成功的请求
const successfulPromises = results.filter(p => p.status === 'fulfilled');

// 过滤出失败的请求,并输出原因
const errors = results
.filter(p => p.status === 'rejected')
.map(p => p.reason);

Promise.any()

ES2021 引入了Promise.any()方法。该方法接受一组 Promise 实例作为参数,包装成一个新的 Promise 实例返回。

Promise.any([
fetch('https://v8.dev/').then(() => 'home'),
fetch('https://v8.dev/blog').then(() => 'blog'),
fetch('https://v8.dev/docs').then(() => 'docs')
]).then((first) => { // 只要有一个 fetch() 请求成功
console.log(first);
}).catch((error) => { // 所有三个 fetch() 全部请求失败
console.log(error);
});

只要参数实例有一个变成fulfilled状态,包装实例就会变成fulfilled状态;如果所有参数实例都变成rejected状态,包装实例就会变成rejected状态。

Promise.any()Promise.race()方法很像,只有一点不同,就是Promise.any()不会因为某个 Promise 变成rejected状态而结束,必须等到所有参数 Promise 变成rejected状态才会结束。

下面是Promise()await命令结合使用的例子。

const promises = [
fetch('/endpoint-a').then(() => 'a'),
fetch('/endpoint-b').then(() => 'b'),
fetch('/endpoint-c').then(() => 'c'),
];

try {
const first = await Promise.any(promises);
console.log(first);
} catch (error) {
console.log(error);
}

上面代码中,Promise.any()方法的参数数组包含三个 Promise 操作。其中只要有一个变成fulfilledPromise.any()返回的 Promise 对象就变成fulfilled。如果所有三个操作都变成rejected,那么await命令就会抛出错误。

Promise.any()抛出的错误是一个 AggregateError 实例(详见《对象的扩展》一章),这个 AggregateError 实例对象的errors属性是一个数组,包含了所有成员的错误。

下面是一个例子。

var resolved = Promise.resolve(42);
var rejected = Promise.reject(-1);
var alsoRejected = Promise.reject(Infinity);

Promise.any([resolved, rejected, alsoRejected]).then(function (result) {
console.log(result); // 42
});

Promise.any([rejected, alsoRejected]).catch(function (results) {
console.log(results instanceof AggregateError); // true
console.log(results.errors); // [-1, Infinity]
});

Promise.resolve()

有时需要将现有对象转为 Promise 对象,Promise.resolve()方法就起到这个作用。

const jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));

上面代码将 jQuery 生成的deferred对象,转为一个新的 Promise 对象。

Promise.resolve()等价于下面的写法。

Promise.resolve('foo')
// 等价于
new Promise(resolve => resolve('foo'))
Promise.resolve()方法的参数分成四种情况。
  1. 参数是一个 Promise 实例
    如果参数是 Promise 实例,那么Promise.resolve将不做任何修改、原封不动地返回这个实例。
  2. 参数是一个thenable对象
    thenable对象指的是具有then方法的对象,比如下面这个对象。
    let thenable = {
    then: function(resolve, reject) {
    resolve(42);
    }
    };
    Promise.resolve()方法会将这个对象转为 Promise 对象,然后就立即执行thenable对象的then()方法。
    let thenable = {
    then: function(resolve, reject) {
    resolve(42);
    }
    };

    let p1 = Promise.resolve(thenable);
    p1.then(function (value) {
    console.log(value); // 42
    });
    上面代码中,thenable对象的then()方法执行后,对象p1的状态就变为resolved,从而立即执行最后那个then()方法指定的回调函数,输出42。
  3. 参数不是具有then()方法的对象,或根本就不是对象
    如果参数是一个原始值,或者是一个不具有then()方法的对象,则Promise.resolve()方法返回一个新的 Promise 对象,状态为resolved
    const p = Promise.resolve('Hello');

    p.then(function (s) {
    console.log(s)
    });
    // Hello
    上面代码生成一个新的 Promise 对象的实例p。由于字符串Hello不属于异步操作(判断方法是字符串对象不具有 then 方法),返回 Promise 实例的状态从一生成就是resolved,所以回调函数会立即执行。Promise.resolve()方法的参数,会同时传给回调函数。
  4. 不带有任何参数
    Promise.resolve()方法允许调用时不带参数,直接返回一个resolved状态的 Promise 对象。
    所以,如果希望得到一个 Promise 对象,比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve()方法。
    const p = Promise.resolve();

    p.then(function () {
    // ...
    });
    上面代码的变量p就是一个 Promise 对象。

    需要注意的是,立即resolve()的 Promise 对象,是在本轮“事件循环”(event loop)的结束时执行,而不是在下一轮“事件循环”的开始时。

    setTimeout(function () {
    console.log('three');
    }, 0);

    Promise.resolve().then(function () {
    console.log('two');
    });

    console.log('one');

    // one
    // two
    // three
    上面代码中,setTimeout(fn, 0)在下一轮“事件循环”开始时执行,Promise.resolve()在本轮“事件循环”结束时执行,console.log('one')则是立即执行,因此最先输出。

Promise.reject()

Promise.reject(reason)方法也会返回一个新的 Promise 实例,该实例的状态为rejected

const p = Promise.reject('出错了');
// 等同于
const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))

p.then(null, function (s) {
console.log(s)
});
// 出错了

上面代码生成一个 Promise 对象的实例p,状态为`rejected,回调函数会立即执行。

Promise.reject()方法的参数,会原封不动地作为reject的理由,变成后续方法的参数。

Promise.reject('出错了')
.catch(e => {
console.log(e === '出错了')
})
// true

上面代码中,Promise.reject()方法的参数是一个字符串,后面catch()方法的参数e就是这个字符串。

应用

加载图片

我们可以将图片的加载写成一个Promise,一旦加载完成,Promise的状态就发生变化。

const preloadImage = function (path) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
const image = new Image();
image.onload = resolve;
image.onerror = reject;
image.src = path;
});
};

Generator 函数与 Promise 的结合

使用 Generator 函数管理流程,遇到异步操作的时候,通常返回一个Promise对象。

function getFoo () {
return new Promise(function (resolve, reject){
resolve('foo');
});
}

const g = function* () {
try {
const foo = yield getFoo();
console.log(foo);
} catch (e) {
console.log(e);
}
};

function run (generator) {
const it = generator();

function go(result) {
if (result.done) return result.value;

return result.value.then(function (value) {
return go(it.next(value));
}, function (error) {
return go(it.throw(error));
});
}

go(it.next());
}

run(g);

上面代码的 Generator 函数g之中,有一个异步操作getFoo,它返回的就是一个Promise对象。函数run用来处理这个Promise对象,并调用下一个next方法。

Promise.try()

实际开发中,经常遇到一种情况:不知道或者不想区分,函数f是同步函数还是异步操作,但是想用 Promise 来处理它。因为这样就可以不管f是否包含异步操作,都用then方法指定下一步流程,用catch方法处理f抛出的错误。一般就会采用下面的写法。

Promise.resolve().then(f)

上面的写法有一个缺点,就是如果f是同步函数,那么它会在本轮事件循环的末尾执行。

const f = () => console.log('now');
Promise.resolve().then(f);
console.log('next');
// next
// now

上面代码中,函数f是同步的,但是用 Promise 包装了以后,就变成异步执行了。

那么有没有一种方法,让同步函数同步执行,异步函数异步执行,并且让它们具有统一的 API 呢?回答是可以的,并且还有两种写法。第一种写法是用async函数来写。

const f = () => console.log('now');
(async () => f())();
console.log('next');
// now
// next

上面代码中,第二行是一个立即执行的匿名函数,会立即执行里面的async函数,因此如果f是同步的,就会得到同步的结果;如果f是异步的,就可以用then指定下一步,就像下面的写法。

(async () => f())()
.then(...)

需要注意的是,async () => f()会吃掉f()抛出的错误。所以,如果想捕获错误,要使用promise.catch方法。

第二种写法是使用new Promise()

const f = () => console.log('now');
(
() => new Promise(
resolve => resolve(f())
)
)();
console.log('next');
// now
// next

上面代码也是使用立即执行的匿名函数,执行new Promise()。这种情况下,同步函数也是同步执行的。

鉴于这是一个很常见的需求,所以现在有一个提案,提供Promise.try方法替代上面的写法。

const f = () => console.log('now');
Promise.try(f);
console.log('next');
// now
// next

事实上,Promise.try存在已久,Promise 库BluebirdQwhen,早就提供了这个方法。

由于Promise.try为所有操作提供了统一的处理机制,所以如果想用then方法管理流程,最好都用Promise.try包装一下。这样有许多好处,其中一点就是可以更好地管理异常。

const f = () => console.log('now');
Promise.try(f);
console.log('next');
// now
// next
```

上面代码中,`database.users.get()`返回一个 Promise 对象,如果抛出异步错误,可以用`catch`方法捕获,就像下面这样写。

``` JAVASCRIPT
database.users.get({id: userId})
.then(...)
.catch(...)

但是database.users.get()可能还会抛出同步错误(比如数据库连接错误,具体要看实现方法),这时你就不得不用try...catch去捕获。

try {
database.users.get({id: userId})
.then(...)
.catch(...)
} catch (e) {
// ...
}
```

上面这样的写法就很笨拙了,这时就可以统一用`promise.catch()`捕获所有同步和异步的错误。

``` JAVASCRIPT
Promise.try(() => database.users.get({id: userId}))
.then(...)
.catch(...)

事实上,Promise.try就是模拟try代码块,就像promise.catch模拟的是catch代码块。

参考链接

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