遵循Promises/A+规范，手把手带你实现Promise源码(核心篇)-阿里云开发者社区

前言

上几周小包一直在跟 Promise 较劲，不彻底学会 Promise 不罢休，Promise 不止用起来强大，学起来也是让人受益匪浅，Promise基础篇部分我们可以学会基础 Promise 功能，异步逻辑，链式调用的编写。Promise 静态四兄弟部分我们可以学习 Promise 的四种静态方法 all、race、allSettled、any 的使用及其实现。

但 Promise 部分还缺少最核心的一环 —— Promise Resolution Procedure。那这个东西又是什么呐?

Promise Resolution Procedure

我们回忆下基础篇链式调用部分的代码，代码是这样处理的:

then 方法中按照 promise 状态分成了三种情况，回调函数后的返回值 x，直接作为 promise 的成功值。

看到这里，你应该会产生疑惑，难道所有类型的返回值 x 都直接返回吗？

当然不是，Promises/A+ 针对返回值 x 有非常复杂的处理，这也就是本文要讲解的 The Promise Resolution Procedure。

我们从基础篇的实现代码也可以发现，三种情况的处理代码是高度类似的，如果再加入对返回值 x 多种情况的处理，代码不堪想象，因此我们将这部分逻辑抽离出来成 resolvePromise 方法。

resolvePromise 方法接受四个参数:

resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
复制代码

promise2 就是 then 方法返回值，x 是 then 回调函数的返回值，我们根据返回值 x 的情况，决定调用 resolve 或 reject。

返回值 x

在阅读 Promises/A+ 规范之前，我们先来思考一下返回值 x 会有那些情况:

x 是个普通值(原始类型)
x 是基于 Promises/A+ 规范 promise 对象
x 是基于其他规范的 promise 对象
x 就是 promise2 (x 与 promise2 指向同一对象)

返回值 x 的情况是非常复杂的，我们接下来来看一下 Promises/A+ 规范是如何处理上述多种情况。

Promises/A+ 规范解读

针对 Promise Resolution Procedure 部分，Promises/A+ 规范洋洋洒洒的写了很大篇幅:

下面咱们来理解上述规范到底讲述了什么。

Promise 解析过程是一个抽象操作，参数值为 promise 和 value，我们将其表示为 [[Resolve]](promise,x)

这里与上面讲述的 resolvePromise 是相通的，只不过为了代码编写，我们同时将 promise2 的 resovle 及 reject 方法作为参数传入。

如果 x 可 thenable，那么我们就认为 x 是一个类 promise 对象，它会尝试让 promise 采用 x 的状态。只要它们符合 Promises/A+ 的 then 方法，允许 promise 对 thenable 的处理进行互操作。

promise 有很多规范，Promises/A+ 只是其中之一，Promises/A+ 希望自身能兼容其他规范下的 promise 对象，判断依据为该对象是否可 thenable。

如果 promise 和 x 引用的同一对象，则以 TypeError 理由拒绝 (避免循环引用)

什么情况下会出现这种现象呐？看这样一个栗子:

const p = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
});
const promise2 = p.then((data) => {
  return promise2;
});
// TypeError: Chaining cycle detected for promise #<Promise>
promise2.then(null, (err) => console.log(err));
复制代码

如果 x 是一个 promise ，采用它的状态

如果 x 状态是 pending ，则 promise 也需要保持 pending 状态直至 x 状态转变为 fulfilled 或 rejected
如果 x 状态是 fulfilled ，则以同样的值完成 promise
如果 x 状态是 rejected ，则以同样的原因拒绝 promise

上面规范指出了当返回值 x 为 promise 对象时，我们应该如何处理，但并没有给出如何判断返回值 x 是否为 promise 对象

x 是一个对象或者函数

声明 then 其值为 x.then
如果检索属性 x.then 导致抛出异常 e，则以 e 为拒绝原因拒绝 promise。
如果 then 是一个函数，x 作为 then 的 this 调用该方法，第一个参数是成功的回调函数，第二个参数是失败的回调函数—— 判断是否为 promise 的最小判断

如果成功回调以值 y 调用，运行 [[Resolve]](promise,y)
如果失败回调以原因 r 调用，用 r 拒绝 promise
如果成功回调与失败回调都被调用或多次调用同一个参数，则第一个调用优先，其他调用都将被忽略。
如果调用 then 方法抛出异常 e:

若成功回调或失败回调都调用过，忽略
未调用，用 e 作为原因拒绝 promise

如果 then 不是函数，用 x 作为值完成 promise

如果 x 既不是对象也不是函数，使用 x 作为值完成 promise

我们已经解读规范完毕，小包下面提出几个问题，加深一下大家对 Promise Resolution 的理解。

问题

检索 x.then 属性会存在异常情况，你能举个类似栗子吗?

规范考虑的非常全面，由于 Promises/A+ 规范可以兼容其他具有 thenable 能力的 promise 实现，假设这样一个场景:

// 某个人非常变态
// 它给对象x的then属性的getter设置为报错
const x = {};
Object.defineProperty(x, "then", {
  get() {
    throw Error("cant execute then function");
  },
});
// 此时如果在调用 x.then 就会抛出异常
// Uncaught Error: cant execute then function
x.then;
复制代码

为什么 then 方法通过 call 调用，而非 x.then 调用?

then 属性已经被检索成功，如果再次检索，会存在一定风险。还是上面那个栗子，我们稍微改一下:

let n = 0;
const x = {};
Object.defineProperty(x, "then", {
  get() {
    // 修改成第2次调用抛出异常
    n++;
    if (n >= 2) {
      throw Error("cant execute then function");
    }
    return "success";
  },
});
// success
x.then;
// Uncaught Error: cant execute then function
x.then;
复制代码

then.call(x) 与 x.then 效果相同，而且通过 then.call(x) 可以减少二次检索的风险。

如果成功回调以值 y 调用，运行 [[Resolve]](promise, y) ，这条规范啥意思？

小包想了很久，终于想通了这里，开始小包误以为此条规范针对了两种 onfulfilled 情况:

onFulfilled 函数返回 Promise 实例
onFulfilled 函数执行时参数为 Promsie 实例。

但经过对比思考，第二种情况是根本无法达到此规范。小包还是对第二种非常好奇，于是去反复翻阅了 Promises/A+ 规范，发现这竟然是规范的漏网之鱼，规范没有提到这点的处理。但我通过在浏览器进行尝试，发现对于第二种情况，ES6 同样会对此情况递归解析(有机会小包会单独写文章对比这两种情况)

对于onFulfilled 返回 Promise 实例，小包来举个栗子:

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve("i am p1");
});
const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve("i am p2");
});
const p3 = p2.then((res) => {
  console.log(res);
  return p1;
});
// {
//     [[Prototype]]: Promise
//     [[PromiseState]]: "fulfilled"
//     [[PromiseResult]]: "i am p1"
// }
console.log(p3);
// false
console.log(p3 === p1);
复制代码

从输出结果可以发现，p2 的 then 方法返回值为 p1 ，返回的是全新的 Promise 实例，与 p1 不同，只不过采用了 p1 状态。

如果成功回调与失败回调都被调用或多次调用同一个参数，则第一个调用优先，其他调用都将被忽略。这条规范又是在处理什么情况？

看到这条规范，你可能会很奇怪，因为咱们手写的 Promise 在基础篇已经处理过当前情况，成功与失败回调只会调用其中之一。 Promises/A+ 规范中多次提到，可以兼容其他具备 thenable 能力的 promise 对象，其他规范实现的 promise 实例未必会处理此情况，因此此条规范是为了兼容其他不完善的 promise 实现。

源码实现

循环引用

如果 promise 和 x 引用的同一对象，则以 TypeError 理由拒绝。因此我们需要给 resolvePromise 添加一步校验:

const resolvePromise = function (promise, x, resolve, reject) {
  // 循环引用，自己等待自己完成
  if (promise === x) {
    // 用一个类型错误，结束掉 promise
    return reject(
      new TypeError(
        `TypeError: Chaining cycle detected for promise #<myPromise> `
      )
    );
  }
};
复制代码

判断 x 是否为 promise 实例

通过上面规范的解读，我们可以把判断 x 是否为 promise 实例归结为以下步骤:

promise 实例应该是对象或者函数: 首先判断 x 是否为对象或函数
promise 对象必须具备 thenable 能力: 接着检索 x.then 属性
then 属性应该是个可执行的函数: 最后判断 then 是否为函数 (这是最小判断)
如果上述都满足，Promises/A+ 就认为 x 是一个 promise 实例

精炼一下: 首先判断 x 是否为对象或函数；然后判断 x.then 是否为函数

我们来编写一下这部分代码:

function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
  // 判断 x 是否为对象(排除null情况)或函数
  if ((typeof x === "object" && x !== null) || typeof x === "function") {
    // 检索 x.then 可能会抛出异常
    try {
      // 检索 x.then
      let then = x.then;
      // 判断 then 是否为函数
      // 这是最小判断，满足此条件后，认定为 promise 实例
      if (typeof then === "function") {
        // 执行 x.then 会再次检索 then 属性，有风险发生错误
        // 这里的另外两个参数后面会详细讲解
        then.call(x);
      } else {
        // then 方法不是函数，为普通值——{then:123}
        resolve(x);
      }
    } catch (e) {
      // 存在异常，执行 reject(e)
      reject(e);
    }
  } else {
    // 既不是对象也不是函数，说明是普通值，调用 resolve(x) 完成
    resolve(x);
  }
}
复制代码

返回值 x 为 promise

上文我们已经对此条规范做了详细的解析，但应该如何实现此条规范呐？非常简单，我们只需对 then.call(x) 略作修改即可。

then.call(
  x,
  (y) => {
    // 如果x是一个 promise 就用他的状态来决定 走成功还是失败
    resolvePromise(promise, y, resolve, reject); //递归解析y的值
  },
  (r) => {
    // 一旦失败了 就不在解析失败的结果了
    reject(r);
  }
);
复制代码

不知道大家能不能理解上述递归的原理？小包给举个栗子。

// 假设 y 是 promise，就以下面为例
const y = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
});
// 经过 resolvePromise
resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
复制代码

resolvePromise(promise, y, resolve, reject) 的执行流程是这样的:

经过一系列判断，最终通过 y.then 为函数判断出 y 为 promise
执行 then(y, resolvePromsie, rejectPromise)
上面代码等同于执行下面代码

y.then(
  (y1) => {
    resolvePromise(promise, y1, resolve, reject);
  },
  (r1) => {
    reject(r1);
  }
);
复制代码

y1 的值是 1，为普通值，因此直接调用 resolve(y1)
因此实现了 promise2 采纳返回值 x 的状态

兼容不完善的 promise 实现

为了兼容不完善的 promise 实现，因此我们需要给 resolvePromise 中执行添加一个锁。

function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
  // 判断 x 是否为对象(排除null情况)或函数
  let called = false;
  if ((typeof x === "object" && x !== null) || typeof x === "function") {
    try {
      let then = x.then;
      if (typeof then === "function") {
        then.call(
          x,
          (y) => {
            // 添加锁，避免成功后执行失败
            if (called) return;
            called = true;
            resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
          },
          (r) => {
            // 添加锁，避免失败后执行成功
            if (called) return;
            called = true;
            reject(r);
          }
        );
      } else {
        resolve(x);
      }
    } catch (e) {
      // 添加锁，避免失败后执行成功
      if (called) return;
      called = true;
      reject(e);
    }
  } else {
    // 既不是对象也不是函数，说明是普通值，调用 resolve(x) 完成
    resolve(x);
  }
}
复制代码

then 方法修改

文章最开始我们提到将 then 方法三种情况代码重复度过高，我们将此部分抽离为 resolvePromise ，第一个参数为 promise2。

我们取出基础篇 then 方法部分代码，重点关注 resolvePromise 调用部分。你应该很容易问题，promise2 是 then 整体执行完毕后才可以访问，resolvePromise 此时应该是无法访问到该方法。

then(onFulfilled, onRejected) {
  let promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
    if (this.status === FULFILLED) {
      try {
        let x = onFulfilled(this.value);
        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
      } catch (e) {
        reject(e);
      }
    }
  });
  return promise2;
}
复制代码

因此我们需要给 resolvePromise 加一下异步操作，本手写使用 setTimeout 实现。

then(onFulfilled, onRejected) {
  let promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
    if (this.status === FULFILLED) {
      // 这样resolvePromise执行时，就可以获取promise2对象了
      setTimeout(() => {
        try {
          let x = onFulfilled(this.value);
          resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
        } catch (e) {
          reject(e);
        }
      }, 0)
    }
  });
  return promise2;
}
复制代码

实现到这里，手写 Promise 就全部剧终了，下面我们来测试一下我们的手写 Promise 是否可以通过 Promises/A+ 提供的案例测试。

完整版 promise 代码: 手写 Promise 完全版

案例测试

延迟对象

在我们的手写 Promise 中添加 deferred 部分代码:

Promise.deferred = function () {
  let dfd = {};
  dfd.promise = new Promise((resolve, reject) => {
    dfd.resolve = resolve;
    dfd.reject = reject;
  });
  return dfd;
};
复制代码

promises-aplus-tests

使用 npm 安装 promises-aplus-tests。

npm i promises-aplus-tests
复制代码

然后进入到待测试的 promise 文件夹，执行

promises-aplus-tests promise.js
复制代码

测试通过，大功告成! 手写 Promise 的部分就全部结束了，不知道你有没有收获很多。

遵循Promises/A+规范，手把手带你实现Promise源码(核心篇)

前言

Promise Resolution Procedure

返回值 x

Promises/A+ 规范解读

问题

源码实现

循环引用

判断 x 是否为 promise 实例

返回值 x 为 promise

兼容不完善的 promise 实现

then 方法修改

案例测试

延迟对象

promises-aplus-tests

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