9、Promise 对象
9.1、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。
9.2、特点
1、Promise对象有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失败),该状态不受外界影响,只有异步操作的结果可以改变这个状态,任何其他操作都不可以改变这个状态。
2、状态可以从pending变为fulfilled,或者从pending变为rejected。一旦状态改变,就不会再变。
9.3、缺点
一旦被创建就会立即执行,无法中途取消。
如果不设置回调函数,Promise 内部抛出的错误,不会反应到外部。
当处于 pedding 状态时,无法得知目前进行到哪一步(到底是刚开始还是即将完成)。
9.4、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 }); 1
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。
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); })
9.5、then()函数
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) );
9.6、catch()函数
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。
下面是一个例子。
const promise = new Promise(function(resolve, reject) { reject('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。
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”。
9.7、Promise函数
9.7.1、Promise.resolve()
Promise.resolve()可以将现有对象转为 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。
9.7.2、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。
9.7.3、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,p1、p2、p3都是 Promise 实例,如果不是,就会先调用上面讲到的Promise.resolve方法,将参数转为 Promise 实例,再进一步处理。
p的状态由p1、p2、p3决定,分成两种情况。
(1)只有p1、p2、p3的状态都变成fulfilled,p的状态才会变成fulfilled,此时p1、p2、p3的返回值组成一个数组,传递给p的回调函数。
(2)只要p1、p2、p3之中有一个被rejected,p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。
9.7.4、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p1、p2、p3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。