【Javascript】 Promise 对象(二)-CSDN博客
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:
① 首先,无法取消Promise
,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消。
② 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。
③ 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 codeif (/* 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resolve
和reject
。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,p1
和p2
都是 Promise 的实例,但是p2
的resolve
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rejected
。p2
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resolve
或reject
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resolve
或reject
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resolve
或reject
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)
或.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then
或catch
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(() => {})