JavaScript之手寫Promise

爲更好的理解, 推薦閱讀Promise/A+ 規範

實現一個簡易版 Promise

在完成符合 Promise/A+ 規範的代碼之前,我們可以先來實現一個簡易版 Promise,因爲在面試中,如果你能實現出一個簡易版的 Promise 基本可以過關了。

那麼我們先來搭建構建函數的大體框架

const PENDING = 'pending'
const RESOLVED = 'resolved'
const REJECTED = 'rejected'

function MyPromise(fn) {
  const that = this
  that.state = PENDING
  that.value = null
  that.resolvedCallbacks = []
  that.rejectedCallbacks = []
  // 待完善 resolve 和 reject 函數
  // 待完善執行 fn 函數
}
  • 首先我們創建了三個常量用於表示狀態,對於經常使用的一些值都應該通過常量來管理,便於開發及後期維護
  • 在函數體內部首先創建了常量 that,因爲代碼可能會異步執行,用於獲取正確的 this 對象
  • 一開始 Promise 的狀態應該是 pending
  • value 變量用於保存 resolve 或者 reject 中傳入的值
  • resolvedCallbacksrejectedCallbacks 用於保存 then 中的回調,因爲當執行完 Promise 時狀態可能還是等待中,這時候應該把 then 中的回調保存起來用於狀態改變時使用

接下來我們來完善 resolve 和 reject 函數,添加在 MyPromise 函數體內部

function resolve(value) {
  if (that.state === PENDING) {
    that.state = RESOLVED
    that.value = value
    that.resolvedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
  }
}

function reject(value) {
  if (that.state === PENDING) {
    that.state = REJECTED
    that.value = value
    that.rejectedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
  }
}

這兩個函數代碼類似,就一起解析了

  • 首先兩個函數都得判斷當前狀態是否爲等待中,因爲規範規定只有等待態纔可以改變狀態
  • 將當前狀態更改爲對應狀態,並且將傳入的值賦值給 value
  • 遍歷回調數組並執行

完成以上兩個函數以後,我們就該實現如何執行 Promise 中傳入的函數了

try {
  fn(resolve, reject)
} catch (e) {
  reject(e)
}
  • 實現很簡單,執行傳入的參數並且將之前兩個函數當做參數傳進去
  • 要注意的是,可能執行函數過程中會遇到錯誤,需要捕獲錯誤並且執行 reject 函數

最後我們來實現較爲複雜的 then 函數

MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
  const that = this
  onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : v => v
  onRejected =
    typeof onRejected === 'function'
      ? onRejected
      : r => {
          throw r
        }
  if (that.state === PENDING) {
    that.resolvedCallbacks.push(onFulfilled)
    that.rejectedCallbacks.push(onRejected)
  }
  if (that.state === RESOLVED) {
    onFulfilled(that.value)
  }
  if (that.state === REJECTED) {
    onRejected(that.value)
  }
}
  • 首先判斷兩個參數是否爲函數類型,因爲這兩個參數是可選參數
  • 當參數不是函數類型時,需要創建一個函數賦值給對應的參數,同時也實現了透傳,比如如下代碼
// 該代碼目前在簡單版中會報錯
// 只是作爲一個透傳的例子
Promise.resolve(4).then().then((value) => console.log(value))
  • 接下來就是一系列判斷狀態的邏輯,當狀態不是等待態時,就去執行相對應的函數。如果狀態是等待態的話,就往回調函數中 push 函數,比如如下代碼就會進入等待態的邏輯
new MyPromise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(1)
  }, 0)
}).then(value => {
  console.log(value)
})

以上就是簡單版 Promise 實現

實現一個符合 Promise/A+ 規範的 Promise

接下來大部分代碼都是根據規範去實現的。

我們先來改造一下 resolvereject 函數

function resolve(value) {
  if (value instanceof MyPromise) {
    return value.then(resolve, reject)
  }
  setTimeout(() => {
    if (that.state === PENDING) {
      that.state = RESOLVED
      that.value = value
      that.resolvedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
    }
  }, 0)
}
function reject(value) {
  setTimeout(() => {
    if (that.state === PENDING) {
      that.state = REJECTED
      that.value = value
      that.rejectedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
    }
  }, 0)
}
  • 對於 resolve 函數來說,首先需要判斷傳入的值是否爲 Promise 類型
  • 爲了保證函數執行順序,需要將兩個函數體代碼使用 setTimeout 包裹起來

接下來繼續改造 then 函數中的代碼,首先我們需要新增一個變量 promise2,因爲每個 then 函數都需要返回一個新的 Promise 對象,該變量用於保存新的返回對象,然後我們先來改造判斷等待態的邏輯

if (that.state === PENDING) {
  return (promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    that.resolvedCallbacks.push(() => {
      try {
        const x = onFulfilled(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (r) {
        reject(r)
      }
    })

    that.rejectedCallbacks.push(() => {
      try {
        const x = onRejected(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (r) {
        reject(r)
      }
    })
  }))
}
  • 首先我們返回了一個新的 Promise 對象,並在 Promise 中傳入了一個函數
  • 函數的基本邏輯還是和之前一樣,往回調數組中 push 函數
  • 同樣,在執行函數的過程中可能會遇到錯誤,所以使用了 try...catch 包裹
  • 規範規定,執行 onFulfilled 或者 onRejected 函數時會返回一個 x,並且執行 Promise 解決過程,這是爲了不同的 Promise 都可以兼容使用,比如 JQueryPromise 能兼容 ES6Promise

接下來我們改造判斷執行態的邏輯

if (that.state === RESOLVED) {
  return (promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      try {
        const x = onFulfilled(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (reason) {
        reject(reason)
      }
    })
  }))
}
  • 其實大家可以發現這段代碼和判斷等待態的邏輯基本一致,無非是傳入的函數的函數體需要異步執行,這也是規範規定的
  • 對於判斷拒絕態的邏輯這裏就不一一贅述了,留給大家自己完成這個作業

最後,當然也是最難的一部分,也就是實現兼容多種 PromiseresolutionProcedure 函數

function resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject) {
  if (promise2 === x) {
    return reject(new TypeError('Error'))
  }
}

首先規範規定了 x 不能與 promise2 相等,這樣會發生循環引用的問題,比如如下代碼

let p = new MyPromise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
})
let p1 = p.then(value => {
  return p1
})

然後需要判斷 x 的類型

if (x instanceof MyPromise) {
    x.then(function(value) {
        resolutionProcedure(promise2, value, resolve, reject)
    }, reject)
}

這裏的代碼是完全按照規範實現的。如果 xPromise 的話,需要判斷以下幾個情況:

  1. 如果 x 處於等待態,Promise 需保持爲等待態直至 x 被執行或拒絕
  2. 如果 x 處於其他狀態,則用相同的值處理 Promise

當然以上這些是規範需要我們判斷的情況,實際上我們不判斷狀態也是可行的。

接下來我們繼續按照規範來實現剩餘的代碼

let called = false
if (x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
  try {
    let then = x.then
    if (typeof then === 'function') {
      then.call(
        x,
        y => {
          if (called) return
          called = true
          resolutionProcedure(promise2, y, resolve, reject)
        },
        e => {
          if (called) return
          called = true
          reject(e)
        }
      )
    } else {
      resolve(x)
    }
  } catch (e) {
    if (called) return
    called = true
    reject(e)
  }
} else {
  resolve(x)
}
  • 首先創建一個變量 called 用於判斷是否已經調用過函數
  • 然後判斷 x 是否爲對象或者函數,如果都不是的話,將 x 傳入 resolve
  • 如果 x 是對象或者函數的話,先把 x.then 賦值給 then,然後判斷 then 的類型,如果不是函數類型的話,就將 x 傳入 resolve
  • 如果 then 是函數類型的話,就將 x 作爲函數的作用域 this 調用之,並且傳遞兩個回調函數作爲參數,第一個參數叫做 resolvePromise ,第二個參數叫做 rejectPromise,兩個回調函數都需要判斷是否已經執行過函數,然後進行相應的邏輯
  • 以上代碼在執行的過程中如果拋錯了,將錯誤傳入 reject 函數中

以上就是符合 Promise/A+ 規範的實現

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