七、ES6+详情篇—伟大的Promise！！

ES6+ promsie await async
ES6+
发布日期:   2024-12-03
更新日期:   2024-12-03
文章字数:   3.9k
阅读时长:   15 分
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1、Promise基础

邓哥的烦恼

邓哥心中有很多女神，他今天下定决心，要向这些女神表白，他认为，只要女神够多，根据概率学原理，总有一个会接收他

稳妥起见，邓哥决定使用串行的方式进行表白：先给第1位女神发送短信，然后等待女神的回应，如果成功了，就结束，如果失败了，则再给第2位女神发送短信，依次类推

邓哥的女神一共有4位，名字分别是：李建国、王富贵、周聚财、刘人勇

发短信是一个重复性的劳动，邓哥是个程序员，因此决定用函数封装这个动作

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
// onFulffiled: 成功后的回调
// onRejected: 失败后的回调
function sendMessage(name, onFulffiled, onRejected) {
  // 模拟 发送表白短信
  console.log(
    邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘
  );
  console.log(等待${name}回复......);
  // 模拟 女神回复需要一段时间
  setTimeout(() => {
    // 模拟 有10%的几率成功
    if (Math.random() <= 0.1) {
      // 成功，调用 onFuffiled，并传递女神的回复
      onFulffiled(${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘);
    } else {
      // 失败，调用 onRejected，并传递女神的回复
      onRejected(${name} -> 邓哥：你是个好人😜);
    }
  }, 1000);
}

有了这个函数后，邓哥于是开始编写程序发送短信了

// 首先向 李建国 发送消息
sendMessage(
  '李建国',
  (reply) => {
    // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
    console.log(reply);
  },
  (reply) => {
    // 如果失败了，输出回复的消息后，向 王富贵 发送消息
    console.log(reply);
    sendMessage(
      '王富贵',
      (reply) => {
        // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
        console.log(reply);
      },
      (reply) => {
        // 如果失败了，输出回复的消息后，向 周聚财 发送消息
        console.log(reply);
        sendMessage(
          '周聚财',
          (reply) => {
            // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
            console.log(reply);
          },
          (reply) => {
            // 如果失败了，输出回复的消息后，向 刘人勇 发送消息
            console.log(reply);
            sendMessage(
              '刘人勇',
              (reply) => {
                // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
                console.log(reply);
              },
              (reply) => {
                // 如果失败了，就彻底没戏了
                console.log(reply);
                console.log('邓哥命犯天煞孤星，注定孤独终老！！');
              }
            );
          }
        );
      }
    );
  }
);

该程序完成后，邓哥内心是崩溃的

这一层一层的回调嵌套，形成了传说中的「回调地狱 callback hell」

邓哥是个完美主义者，怎么能忍受这样的代码呢？

要解决这样的问题，需要Promise出马

Promise规范

Promise是一套专门处理异步场景的规范，它能有效的避免回调地狱的产生，使异步代码更加清晰、简洁、统一

这套规范最早诞生于前端社区，规范名称为Promise A+

该规范出现后，立即得到了很多开发者的响应

Promise A+ 规定：

所有的异步场景，都可以看作是一个异步任务，每个异步任务，在JS中应该表现为一个对象，该对象称之为Promise对象，也叫做任务对象

  1. 每个任务对象，都应该有两个阶段、三个状态

  1. 根据常理，它们之间存在以下逻辑：
  • 任务总是从未决阶段变到已决阶段，无法逆行
  • 任务总是从挂起状态变到完成或失败状态，无法逆行
  • 时间不能倒流，历史不可改写，任务一旦完成或失败，状态就固定下来，永远无法改变
  1. 挂起->完成，称之为resolve；挂起->失败称之为reject。任务完成时，可能有一个相关数据；任务失败时，可能有一个失败原因。

  1. 可以针对任务进行后续处理，针对完成状态的后续处理称之为onFulfilled，针对失败的后续处理称之为onRejected

Promise API

ES6提供了一套API，实现了Promise A+规范

基本使用如下：

// 创建一个任务对象，该任务立即进入 pending 状态
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
  // 任务的具体执行流程，该函数会立即被执行
  // 调用 resolve(data)，可将任务变为 fulfilled 状态， data 为需要传递的相关数据
  // 调用 reject(reason)，可将任务变为 rejected 状态，reason 为需要传递的失败原因
});

pro.then(
  (data) => {
    // onFulfilled 函数，当任务完成后，会自动运行该函数，data为任务完成的相关数据
  },
  (reason) => {
    // onRejected 函数，当任务失败后，会自动运行该函数，reason为任务失败的相关原因
  }
);

邓哥的解决方案

学习了ES6的Promise后，邓哥决定对sendMessage函数进行改造，改造结果如下：

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
// 该函数返回一个任务对象
function sendMessage(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 模拟 发送表白短信
    console.log(
      邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘
    );
    console.log(等待${name}回复......);
    // 模拟 女神回复需要一段时间
    setTimeout(() => {
      // 模拟 有10%的几率成功
      if (Math.random() <= 0.1) {
        // 成功，调用 resolve，并传递女神的回复
        resolve(${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘);
      } else {
        // 失败，调用 reject，并传递女神的回复
        reject(${name} -> 邓哥：你是个好人😜);
      }
    }, 1000);
  });
}

之后，就可以使用该函数来发送消息了

sendMessage('李建国').then(
  (reply) => {
    // 女神答应了，输出女神的回复
    console.log(reply);
  },
  (reason) => {
    // 女神拒绝了，输出女神的回复
    console.log(reason);
    // 后面继续调用就不写了
    // sendMessage('王富贵').then()
  }
);

至此，回调地狱的问题仍然没能解决！！！！！

要解决回调地狱，还需要进一步学习Promise的知识

看下下面这个代码能够帮助里理解异步请求是怎么和Promise结合的

const pro = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('开始百米短跑');
  const duration = Math.floor(Math.random() * 5000);

  setTimeout(() => {
    if (Math.random() < 0.5) {
      // 成功
      resolve(duration); // 将任务从挂起->完成
    } else {
      // 失败，脚扭伤了
      reject('脚扭伤了！');
    }
  }, duration);
});

pro.then(
  (data) => {
    console.log('on yeah! 我跑了', data, '秒');
  },
  (reason) => {
    console.log('不好意思，', reason);
  }
);

2、Promise的链式调用

catch方法

.catch(onRejected) = .then(null, onRejected)

链式调用

then方法必定会返回一个新的Promise，可理解为后续处理也是一个任务

新任务的状态取决于后续处理：(这个很重要！！！)

  • 若没有相关的后续处理，新任务的状态和前任务一致，数据为前任务的数据
  • 若有后续处理但还未执行，新任务挂起。
  • 若后续处理执行了，则根据后续处理的情况确定新任务的状态
    • 后续处理执行无错，新任务的状态为完成，数据为后续处理的返回值
    • 后续处理执行有错，新任务的状态为失败，数据为异常对象
    • 后续执行后返回的是一个任务对象，新任务的状态和数据与该任务对象一致

由于链式任务的存在，异步代码拥有了更强的表达力

// 常见任务处理代码

/*
 * 任务成功后，执行处理1，失败则执行处理2
 */
pro.then(处理1).catch(处理2)

/*
 * 任务成功后，依次执行处理1、处理2
 */
pro.then(处理1).then(处理2)

/*
 * 任务成功后，依次执行处理1、处理2，若任务失败或前面的处理有错，执行处理3
 */
pro.then(处理1).then(处理2).catch(处理3)

邓哥的解决方案

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
// onFulffiled: 成功后的回调
// onRejected: 失败后的回调
function sendMessage(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 模拟 发送表白短信
    console.log(
      邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘
    );
    console.log(等待${name}回复......);
    // 模拟 女神回复需要一段时间
    setTimeout(() => {
      // 模拟 有10%的几率成功
      if (Math.random() <= 0.1) {
        // 成功，调用 onFuffiled，并传递女神的回复
        resolve(${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘);
      } else {
        // 失败，调用 onRejected，并传递女神的回复
        reject(${name} -> 邓哥：你是个好人😜);
      }
    }, 1000);
  });
}

sendMessage('李建国')
  .catch((reply) => {
    // 失败，继续
    console.log(reply);
    return sendMessage('王富贵');
  })
  .catch((reply) => {
    // 失败，继续
    console.log(reply);
    return sendMessage('周聚财');
  })
  .catch((reply) => {
    // 失败，继续
    console.log(reply);
    return sendMessage('刘人勇');
  })
  .then(
    (reply) => {
      // 成功，结束
      console.log(reply);
      console.log('邓哥终于找到了自己的伴侣');
    },
    (reply) => {
      // 最后一个也失败了
      console.log(reply);
      console.log('邓哥命犯天煞孤星，无伴终老，孤独一生');
    }
  );

3、Promise的静态方法

邓嫂出门时，给邓哥交待了几个任务：

  1. 做饭

可交给电饭煲完成

  1. 洗衣服

可交给洗衣机完成

  1. 打扫卫生

可交给扫地机器人完成

邓哥需要在所有任务结束后给邓嫂汇报工作，哪些成功了，哪些失败了

为了最大程度的节约时间，邓哥希望这些任务同时进行，最终汇总结果统一处理

每个任务可以看做是一个返回Promise的函数

// 做饭
function cook() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('邓哥打开了电饭煲');
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.5) {
        resolve('饭已ok');
      } else {
        reject('做饭却忘了加水，米饭变成了爆米花');
      }
    }, 2000);
  });
}

// 洗衣服
function wash() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('邓哥打开了洗衣机');
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.5) {
        resolve('衣服已经洗好');
      } else {
        reject('洗衣服时停水了，洗了个寂寞');
      }
    }, 2500);
  });
}

// 打扫卫生
function sweep() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('邓哥打开了扫地机器人');
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.5) {
        resolve('地板扫的非常干净');
      } else {
        reject('扫地机器人被哈士奇一爪掀翻了');
      }
    }, 3000);
  });
}

如何利用这三个函数实现邓哥的要求呢？

Promise的静态方法

方法名 含义
Promise.resolve(data) 直接返回一个完成状态的任务
Promise.reject(reason) 直接返回一个拒绝状态的任务
Promise.all(任务数组) 返回一个任务 任务数组全部成功则成功 任何一个失败则失败
Promise.any(任务数组) 返回一个任务 任务数组任一成功则成功 任务全部失败则失败
Promise.allSettled(任务数组) 返回一个任务 任务数组全部已决则成功 该任务不会失败
Promise.race(任务数组) 返回一个任务 任务数组任一已决则已决，状态和其一致

邓哥的解决方案

Promise.allSettled([cook(), wash(), sweep()]).then((result) => {
  // 处理汇总结果
  const report = result
    .map((r) => (r.status === 'fulfilled' ? r.value : r.reason))
    .join(';');
  console.log(report);
});

4、async和await

现总结一下：

1、Promise没有消除回调，他只是解决了回调地狱，不用回调嵌回调了，而是使用链式调用；

2、统一了异步操作，以后异步都可以用Promise

消除回调

有了Promise，异步任务就有了一种统一的处理方式

有了统一的处理方式，ES官方就可以对其进一步优化

ES7推出了两个关键字async和await，用于更加优雅的表达Promise

async

async关键字用于修饰函数，被它修饰的函数，一定返回Promise

async function method1(){
  return 1; // 该函数的返回值是Promise完成后的数据
}

method1(); // Promise { 1 }

async function method2(){
  return Promise.resolve(1); // 若返回的是Promise，则method得到的Promise状态和其一致
}

method2(); // Promise { 1 }

async function method3(){
  throw new Error(1); // 若执行过程报错，则任务是rejected
}

method3(); // Promise { <rejected> Error(1) }

await

await关键字表示等待某个Promise完成，它必须用于async函数中

async function method(){
  const n = await Promise.resolve(1);
  console.log(n); // 1
}

// 上面的函数等同于
function method(){
  return new Promise((resolve, reject)=>{
    Promise.resolve(1).then(n=>{
      console.log(n);
      resolve(1)
    })
  })
}

await也可以等待其他数据

async function method(){
  const n = await 1; // 等同于 await Promise.resolve(1)
}

如果需要针对失败的任务进行处理，可以使用try-catch语法

async function method(){
  try{
    const n = await Promise.reject(123); // 这句代码将抛出异常
    console.log('成功', n)
  }
  catch(err){
    console.log('失败', err)
  }
}

method(); // 输出： 失败 123

邓哥表白的完美解决方案

邓哥的女神可不是只有4位，而是40位！

为了更加方便的编写表白代码，邓哥决定把这40位女神放到一个数组中，然后利用async和await轻松完成代码

// 女神的名字数组
const beautyGirls = [
  '梁平',
  '邱杰',
  '王超',
  '冯秀兰',
  '赖军',
  '顾强',
  '戴敏',
  '吕涛',
  '冯静',
  '蔡明',
  '廖磊',
  '冯洋',
  '韩杰',
  '江涛',
  '文艳',
  '杜秀英',
  '丁艳',
  '邓静',
  '江刚',
  '乔刚',
  '史平',
  '康娜',
  '袁磊',
  '龙秀英',
  '姚静',
  '潘娜',
  '萧磊',
  '邵勇',
  '李芳',
  '谭芳',
  '夏秀英',
  '程娜',
  '武杰',
  '崔军',
  '廖勇',
  '崔强',
  '康秀英',
  '余磊',
  '邵勇',
  '贺涛',
];

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
function sendMessage(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 模拟 发送表白短信
    console.log(
      邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘
    );
    console.log(等待${name}回复......);
    // 模拟 女神回复需要一段时间
    setTimeout(() => {
      // 模拟 有10%的几率成功
      if (Math.random() <= 0.1) {
        // 成功，调用 onFuffiled，并传递女神的回复
        resolve(${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘);
      } else {
        // 失败，调用 onRejected，并传递女神的回复
        reject(${name} -> 邓哥：你是个好人😜);
      }
    }, 1000);
  });
}

// 批量表白的程序
async function proposal() {
  let isSuccess = false;
  for (const girl of beautyGirls) {
    try {
      const reply = await sendMessage(girl);
      console.log(reply);
      console.log('表白成功!');
      isSuccess = true;
      break;
    } catch (reply) {
      console.log(reply);
      console.log('表白失败');
    }
  }
  if (!isSuccess) {
    console.log('邓哥注定孤独一生');
  }
}
proposal();

5、Promise相关面试题

事件循环

根据目前所学，进入事件队列的函数有以下几种：

  • setTimeout的回调，宏任务（macro task）
  • setInterval的回调，宏任务（macro task）
  • Promise的then函数回调，微任务（micro task）
  • requestAnimationFrame的回调，宏任务（macro task）
  • 事件处理函数，宏任务(macro task)

面试题

  1. 下面代码的输出结果是什么
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log(1); 
  resolve(); 
  console.log(2);
})

promise.then(() => {
  console.log(3);
})

console.log(4);
  1. 下面代码的输出结果是什么
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log(1); 
  setTimeout(()=>{
    console.log(2)
    resolve(); 
    console.log(3);
  })
})

promise.then(() => {
  console.log(4);
})

console.log(5);
  1. 下面代码的输出结果是什么
const promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve()
  }, 1000)
})
const promise2 = promise1.catch(() => {
  return 2;
})

console.log('promise1', promise1) 
console.log('promise2', promise2) 

setTimeout(() => {
  console.log('promise1', promise1) 
  console.log('promise2', promise2) 
}, 2000)
  1. 下面代码的输出结果是什么
async function m(){
  const n = await 1;
  console.log(n);
}

m();
console.log(2);
  1. 下面代码的输出结果是什么
async function m(){
  const n = await 1;
  console.log(n);
}

(async ()=>{
  await m();
  console.log(2);
})();

console.log(3);
  1. 下面代码的输出结果是什么
async function m1(){
  return 1;
}

async function m2(){
  const n = await m1();
  console.log(n)
  return 2;
}

async function m3(){
  const n = m2();
  console.log(n);
  return 3;
}

m3().then(n=>{
  console.log(n);
});

m3();

console.log(4);
  1. 下面代码的输出结果是什么
Promise.resolve(1)	
  .then(2)
  .then(Promise.resolve(3))
  .then(console.log)
  1. 下面代码的输出结果是什么
var a;
var b = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('promise1');
  setTimeout(()=>{
    resolve();
  }, 1000);
}).then(() => {
  console.log('promise2');
}).then(() => {
  console.log('promise3');
}).then(() => {
  console.log('promise4');
});

a = new Promise(async (resolve, reject) => {
  console.log(a);
  await b;
  console.log(a);
  console.log('after1');
  await a
  resolve(true);
  console.log('after2');
});

console.log('end');
  1. 下面代码的输出结果是什么
async function async1() {
  console.log('async1 start');
  await async2();
  console.log('async1 end');
}
async function async2() {
  console.log('async2');
}

console.log('script start');

setTimeout(function() {
  console.log('setTimeout');
}, 0)

async1();

new Promise(function(resolve) {
  console.log('promise1');
  resolve();
}).then(function() {
  console.log('promise2');
});
console.log('script end');
文章作者: 吴俊杰
文章链接: http://example.com/2024/12/03/es6/es6-7-xiang-qing-pian-wei-da-de-promsie/
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