Promise基礎解析

什麼是Promise

Promise字面意思就是承諾，他承諾了會做一些操作，但並不是馬上就做。
Promise 是一個對象，它代表了一個異步操作的最終完成或者失敗。因爲大多數人僅僅是使用已創建的 Promise 實例對象，所以本教程將首先說明怎樣使用 Promise，再說明如何創建 Promise。

爲什麼會有Promise

回調函數是我們最常見的異步操作，但如果回調函數裏面在嵌套一層回調函數，然後在嵌套一層…你就會發現代碼可讀性變得很差，而且邏輯很容易混亂。

ajax(url, {
    // 成功後回調
    ajax(url, {
        // 成功之後再回調
        ajax(url, {
            // 成功之後再回調
        })
    })
})

Promise就是用來解決這個問題的。

Promise特點

（1）對象的狀態不受外界影響。Promise對象代表一個異步操作，有三種狀態：pending（進行中）、fulfilled（已成功）和rejected（已失敗）。只有異步操作的結果，可以決定當前是哪一種狀態，任何其他操作都無法改變這個狀態。這也是Promise這個名字的由來，它的英語意思就是“承諾”，表示其他手段無法改變。

（2）一旦狀態改變，就不會再變，任何時候都可以得到這個結果。Promise對象的狀態改變，只有兩種可能：從pending變爲fulfilled和從pending變爲rejected。只要這兩種情況發生，狀態就凝固了，不會再變了，會一直保持這個結果，這時就稱爲 resolved（已定型）。如果改變已經發生了，你再對Promise對象添加回調函數，也會立即得到這個結果。這與事件（Event）完全不同，事件的特點是，如果你錯過了它，再去監聽，是得不到結果的。

注意，爲了行文方便，本章後面的resolved統一隻指fulfilled狀態，不包含rejected狀態。

（3）Promise無法取消，一旦新建它就會立即執行，無法中途取消。其次，如果不設置回調函數，Promise內部拋出的錯誤，不會反應到外部。第三，當處於pending狀態時，無法得知目前進展到哪一個階段（剛剛開始還是即將完成）。

基本用法

new Promise(function (resolve,reject) {
            console.log("promise start")
            setTimeout(function () {
                reject("完成")
            },1000);
        }).then(message=>{
            console.log("sucessMessage:"+message);
        },err=>{
            console.log("errorMessage:"+err);            
        }).catch(message=>{
            console.log("Catch error:"+message);
        }).finally(function(){
            console.log("promise finall")
        })

輸出：

promise start
errorMessage:完成
promise finall

Promise構造函數接受一個函數作爲參數，該函數的兩個參數分別是resolve和reject。這兩個函數不用自己編寫，有javascript自己提供。

resolve函數的作用是，將Promise對象的狀態從“未完成”變爲“成功”（即從 pending 變爲 resolved），在異步操作成功時調用，並將異步操作的結果，作爲參數傳遞出去；reject函數的作用是，將Promise對象的狀態從“未完成”變爲“失敗”（即從 pending 變爲 rejected），在異步操作失敗時調用，並將異步操作報出的錯誤，作爲參數傳遞出去。

Promise實例生成以後，可以用then方法分別指定resolved狀態和rejected狀態的回調函數。then方法具有兩個參數，當然你也可以把其中一個設置爲null，也可以只穿一個參數，這兩個參數都應該是函數，當promise從pending狀態改變時，就會調用相應處理函數。

catch代表捕獲異常，只要是then裏面函數拋出的異常都可以在這裏捕獲。

final代表無論什麼時候都需要在最後執行的操作。

下面是一個Promise實現ajax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('出錯了', error);
});

上面代碼中，getJSON是對 XMLHttpRequest 對象的封裝，用於發出一個針對 JSON 數據的 HTTP 請求，並且返回一個Promise對象。需要注意的是，在getJSON內部，resolve函數和reject函數調用時，都帶有參數。

如果調用resolve函數和reject函數時帶有參數，那麼它們的參數會被傳遞給回調函數。reject函數的參數通常是Error對象的實例，表示拋出的錯誤；resolve函數的參數除了正常的值以外，還可能是另一個 Promise 實例，比如像下面這樣。

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

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

上面代碼中，p1和p2都是 Promise 的實例，但是p2的resolve方法將p1作爲參數，即一個異步操作的結果是返回另一個異步操作。

注意，這時p1的狀態就會傳遞給p2，也就是說，p1的狀態決定了p2的狀態。如果p1的狀態是pending，那麼p2的回調函數就會等待p1的狀態改變；如果p1的狀態已經是resolved或者rejected，那麼p2的回調函數將會立刻執行。

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

上面代碼中，p1是一個 Promise，3 秒之後變爲rejected。p2的狀態在 1 秒之後改變，resolve方法返回的是p1。由於p2返回的是另一個 Promise，導致p2自己的狀態無效了，由p1的狀態決定p2的狀態。所以，後面的then語句都變成針對後者（p1）。又過了 2 秒，p1變爲rejected，導致觸發catch方法指定的回調函數。

注意，調用resolve或reject並不會終結 Promise 的參數函數的執行。

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

上面代碼中，調用resolve(1)以後，後面的console.log(2)還是會執行，並且會首先打印出來。這是因爲立即 resolved 的 Promise 是在本輪事件循環的末尾執行，總是晚於本輪循環的同步任務。

一般來說，調用resolve或reject以後，Promise 的使命就完成了，後繼操作應該放到then方法裏面，而不應該直接寫在resolve或reject的後面。所以，最好在它們前面加上return語句，這樣就不會有意外。

new Promise((resolve, reject) => {
  return resolve(1);
  // 後面的語句不會執行
  console.log(2);
})

Promise.prototype.then()

Promise 實例具有then方法，也就是說，then方法是定義在原型對象Promise.prototype上的。它的作用是爲 Promise 實例添加狀態改變時的回調函數。前面說過，then方法的第一個參數是resolved狀態的回調函數，第二個參數（可選）是rejected狀態的回調函數。

then方法返回的是一個新的Promise實例（注意，不是原來那個Promise實例）。因此可以採用鏈式寫法，即then方法後面再調用另一個then方法。

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

上面的代碼使用then方法，依次指定了兩個回調函數。第一個回調函數完成以後，會將返回結果作爲參數，傳入第二個回調函數。

採用鏈式的then，可以指定一組按照次序調用的回調函數。這時，前一個回調函數，有可能返回的還是一個Promise對象（即有異步操作），這時後一個回調函數，就會等待該Promise對象的狀態發生變化，纔會被調用。

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

上面代碼中，第一個then方法指定的回調函數，返回的是另一個Promise對象。這時，第二個then方法指定的回調函數，就會等待這個新的Promise對象狀態發生變化。如果變爲resolved，就調用第一個回調函數，如果狀態變爲rejected，就調用第二個回調函數。

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection)或.then(undefined, rejection)的別名，用於指定發生錯誤時的回調函數。

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
  // ...
}).catch(function(error) {
  // 處理 getJSON 和 前一個回調函數運行時發生的錯誤
  console.log('發生錯誤！', error);
});

上面代碼中，getJSON方法返回一個 Promise 對象，如果該對象狀態變爲resolved，則會調用then方法指定的回調函數；如果異步操作拋出錯誤，狀態就會變爲rejected，就會調用catch方法指定的回調函數，處理這個錯誤。另外，then方法指定的回調函數，如果運行中拋出錯誤，也會被catch方法捕獲。

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

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

例子：

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

上面代碼中，promise拋出一個錯誤，就被catch方法指定的回調函數捕獲。注意，上面的寫法與下面兩種寫法是等價的。

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

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

比較上面兩種寫法，可以發現reject方法的作用，等同於拋出錯誤。

如果 Promise 狀態已經變成resolved，再拋出錯誤是無效的。

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) });

上面代碼中，Promise 在resolve語句後面，再拋出錯誤，不會被捕獲，等於沒有拋出。因爲 Promise 的狀態一旦改變，就永久保持該狀態，不會再變了。

Promise 對象的錯誤具有“冒泡”性質，會一直向後傳遞，直到被捕獲爲止。也就是說，錯誤總是會被下一個catch語句捕獲。

getJSON('/post/1.json').then(function(post) {
  return getJSON(post.commentURL);
}).then(function(comments) {
  // some code
}).catch(function(error) {
  // 處理前面三個Promise產生的錯誤
});

上面代碼中，一共有三個 Promise 對象：一個由getJSON產生，兩個由then產生。它們之中任何一個拋出的錯誤，都會被最後一個catch捕獲。

一般來說，不要在then方法裏面定義 Reject 狀態的回調函數（即then的第二個參數），總是使用catch方法。

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

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

上面代碼中，第二種寫法要好於第一種寫法，理由是第二種寫法可以捕獲前面then方法執行中的錯誤，也更接近同步的寫法（try/catch）。因此，建議總是使用catch方法，而不使用then方法的第二個參數。

跟傳統的try/catch代碼塊不同的是，如果沒有使用catch方法指定錯誤處理的回調函數，Promise 對象拋出的錯誤不會傳遞到外層代碼，即不會有任何反應。

const someAsyncThing = function() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    // 下面一行會報錯，因爲x沒有聲明
    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

上面代碼中，someAsyncThing函數產生的 Promise 對象，內部有語法錯誤。瀏覽器運行到這一行，會打印出錯誤提示ReferenceError: x is not defined，但是不會退出進程、終止腳本執行，2 秒之後還是會輸出123。這就是說，Promise 內部的錯誤不會影響到 Promise 外部的代碼，通俗的說法就是“Promise 會吃掉錯誤”。

這個腳本放在服務器執行，退出碼就是0（即表示執行成功）。不過，Node 有一個unhandledRejection事件，專門監聽未捕獲的reject錯誤，上面的腳本會觸發這個事件的監聽函數，可以在監聽函數裏面拋出錯誤。

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

上面代碼中，unhandledRejection事件的監聽函數有兩個參數，第一個是錯誤對象，第二個是報錯的 Promise 實例，它可以用來了解發生錯誤的環境信息。

注意，Node 有計劃在未來廢除unhandledRejection事件。如果 Promise 內部有未捕獲的錯誤，會直接終止進程，並且進程的退出碼不爲 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

一般總是建議，Promise 對象後面要跟catch方法，這樣可以處理 Promise 內部發生的錯誤。catch方法返回的還是一個 Promise 對象，因此後面還可以接着調用then方法。

const someAsyncThing = function() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    // 下面一行會報錯，因爲x沒有聲明
    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

上面代碼運行完catch方法指定的回調函數，會接着運行後面那個then方法指定的回調函數。如果沒有報錯，則會跳過catch方法。

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

上面的代碼因爲沒有報錯，跳過了catch方法，直接執行後面的then方法。此時，要是then方法裏面報錯，就與前面的catch無關了。

catch方法之中，還能再拋出錯誤。

const someAsyncThing = function() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    // 下面一行會報錯，因爲x沒有聲明
    resolve(x + 2);
  });
};

someAsyncThing().then(function() {
  return someOtherAsyncThing();
}).catch(function(error) {
  console.log('oh no', error);
  // 下面一行會報錯，因爲 y 沒有聲明
  y + 2;
}).then(function() {
  console.log('carry on');
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]

上面代碼中，catch方法拋出一個錯誤，因爲後面沒有別的catch方法了，導致這個錯誤不會被捕獲，也不會傳遞到外層。如果改寫一下，結果就不一樣了。

someAsyncThing().then(function() {
  return someOtherAsyncThing();
}).catch(function(error) {
  console.log('oh no', error);
  // 下面一行會報錯，因爲y沒有聲明
  y + 2;
}).catch(function(error) {
  console.log('carry on', error);
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
// carry on [ReferenceError: y is not defined]

上面代碼中，第二個catch方法用來捕獲前一個catch方法拋出的錯誤。

Promise.prototype.finally()

finally方法用於指定不管 Promise 對象最後狀態如何，都會執行的操作。該方法是 ES2018 引入標準的。

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

上面代碼中，不管promise最後的狀態，在執行完then或catch指定的回調函數以後，都會執行finally方法指定的回調函數。

下面是一個例子，服務器使用 Promise 處理請求，然後使用finally方法關掉服務器。

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

finally方法的回調函數不接受任何參數，這意味着沒有辦法知道，前面的 Promise 狀態到底是fulfilled還是rejected。這表明，finally方法裏面的操作，應該是與狀態無關的，不依賴於 Promise 的執行結果。

finally本質上是then方法的特例。

promise
.finally(() => {
  // 語句
});

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

上面代碼中，如果不使用finally方法，同樣的語句需要爲成功和失敗兩種情況各寫一次。有了finally方法，則只需要寫一次。

它的實現也很簡單。

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 })
  );
};

上面代碼中，不管前面的 Promise 是fulfilled還是rejected，都會執行回調函數callback。

從上面的實現還可以看到，finally方法總是會返回原來的值。

// 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()方法用於將多個 Promise 實例，包裝成一個新的 Promise 實例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

上面代碼中，Promise.all()方法接受一個數組作爲參數，p1、p2、p3都是 Promise 實例，如果不是，就會先調用下面講到的Promise.resolve方法，將參數轉爲 Promise 實例，再進一步處理。另外，Promise.all()方法的參數可以不是數組，但必須具有 Iterator 接口，且返回的每個成員都是 Promise 實例。

p的狀態由p1、p2、p3決定，分成兩種情況。

（1）只有p1、p2、p3的狀態都變成fulfilled，p的狀態纔會變成fulfilled，此時p1、p2、p3的返回值組成一個數組，傳遞給p的回調函數。

（2）只要p1、p2、p3之中有一個被rejected，p的狀態就變成rejected，此時第一個被reject的實例的返回值，會傳遞給p的回調函數。

下面是一個具體的例子。

// 生成一個Promise對象的數組
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){
  // ...
});

上面代碼中，promises是包含 6 個 Promise 實例的數組，只有這 6 個實例的狀態都變成fulfilled，或者其中有一個變爲rejected，纔會調用Promise.all方法後面的回調函數。

上面代碼中，booksPromise和userPromise是兩個異步操作，只有等到它們的結果都返回了，纔會觸發pickTopRecommendations這個回調函數。

注意，如果作爲參數的 Promise 實例，自己定義了catch方法，那麼它一旦被rejected，並不會觸發Promise.all()的catch方法。

下面是另一個例子。

const databasePromise = connectDatabase();

const booksPromise = databasePromise
  .then(findAllBooks);

const userPromise = databasePromise
  .then(getCurrentUser);

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

上面代碼中，booksPromise和userPromise是兩個異步操作，只有等到它們的結果都返回了，纔會觸發pickTopRecommendations這個回調函數。

這個我自己寫的例子：

		//f用來生成Promise對象
		function f(id) {
            return new Promise(function (resolve,reject) {
                setTimeout((function (id) {
                    return function () {
                        console.log("Promise"+id);
                        resolve(id);
                    }
                })(id),1000)
            })
        }

        var arr=[1,2,3,4];

        Promise.all(arr.map(value => f(value)))
        .then(function (id) {
            console.log(id)
            console.log("resloved:"+id);
        },function (id) {
            console.log("reject:"+id);
        })

注意，如果作爲參數的 Promise 實例，自己定義了catch方法，那麼它一旦被rejected，並不會觸發Promise.all()的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('報錯了');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);

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

上面代碼中，p1會resolved，p2首先會rejected，但是p2有自己的catch方法，該方法返回的是一個新的 Promise 實例，p2指向的實際上是這個實例。該實例執行完catch方法後，也會變成resolved，導致Promise.all()方法參數裏面的兩個實例都會resolved，因此會調用then方法指定的回調函數，而不會調用catch方法指定的回調函數。

如果p2沒有自己的catch方法，就會調用Promise.all()的catch方法。

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

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

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

Promise.race()

Promise.race()方法同樣是將多個 Promise 實例，包裝成一個新的 Promise 實例。

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);

上面代碼中，只要p1、p2、p3之中有一個實例率先改變狀態，p的狀態就跟着改變。那個率先改變的 Promise 實例的返回值，就傳遞給p的回調函數。

Promise.race()方法的參數與Promise.all()方法一樣，如果不是 Promise 實例，就會先調用下面講到的Promise.resolve()方法，將參數轉爲 Promise 實例，再進一步處理。

下面是一個例子，如果指定時間內沒有獲得結果，就將 Promise 的狀態變爲reject，否則變爲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);

上面代碼中，如果 5 秒之內fetch方法無法返回結果，變量p的狀態就會變爲rejected，從而觸發catch方法指定的回調函數。

Promise基礎解析

什麼是Promise

爲什麼會有Promise

Promise特點

基本用法

Promise.prototype.then()

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.finally()

Promise.all()

Promise.race()

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