一轉眼,這2015年上半年就過去了,差不多一個月沒有寫部落格了,"罪過罪過"啊~~。進入了七月份,也就意味着我們上半年苦逼的單身生活結束了,從此刻起,我們要打起十二分的精神,開始下半年的單身生活。大家一起加油~~
一直以來,JavaScript處理異步都是以callback的方式,在前端開發領域callback機制幾乎深入人心。在設計API的時候,不管是浏覽器廠商還是SDK開發商亦或是各種類庫的作者,基本上都已經遵循着callback的套路。近幾年随着JavaScript開發模式的逐漸成熟,CommonJS規範順勢而生,其中就包括提出了Promise規範,Promise完全改變了js異步程式設計的寫法,讓異步程式設計變得十分的易于了解。今天我們就來了解一下Promise~~
一 、初識Promise
1、什麼是promise?
Promise可能大家都不陌生,因為Promise規範已經出來好一段時間了,同時Promise也已經納入了ES6,而且高版本的chrome、firefox浏覽器都已經原生實作了Promise,隻不過和現如今流行的類Promise類庫相比少些API。
所謂Promise,字面上可以了解為“承諾”,就是說A調用B,B傳回一個“承諾”給A,然後A就可以在寫計劃的時候這麼寫:當B傳回結果給我的時候,A執行方案S1,反之如果B因為什麼原因沒有給到A想要的結果,那麼A執行應急方案S2,這樣一來,所有的潛在風險都在A的可控範圍之内了。
Promise規範如下:
一個promise可能有三種狀态:等待(pending)、已完成(fulfilled)、已拒絕(rejected)
一個promise的狀态隻可能從“等待”轉到“完成”态或者“拒絕”态,不能逆向轉換,同時“完成”态和“拒絕”态不能互相轉換
promise必須實作<code>then</code>方法(可以說,then就是promise的核心),而且then必須傳回一個promise,同一個promise的then可以調用多次,并且回調的執行順序跟它們被定義時的順序一緻
then方法接受兩個參數,第一個參數是成功時的回調,在promise由“等待”态轉換到“完成”态時調用,另一個是失敗時的回調,在promise由“等待”态轉換到“拒絕”态時調用。同時,then可以接受另一個promise傳入,也接受一個“類then”的對象或方法,即thenable對象。
2.promise原理分析
可以看到promise的規範并不是很多,下面我們一邊分析promise一邊自己寫一個promise的實作。Promise實作的大緻思路如下:
構造函數Promise接受一個函數<code>resolver</code>,可以了解為傳入一個異步任務,resolver接受兩個參數,一個是成功時的回調,一個是失敗時的回調,這兩參數和通過then傳入的參數是對等的。
其次是then的實作,由于Promise要求then必須傳回一個promise,是以在then調用的時候會新生成一個promise,挂在目前promise的_next上,同一個promise多次調用都隻會傳回之前生成的_next。
由于then方法接受的兩個參數都是可選的,而且類型也沒限制,可以是函數,也可以是一個具體的值,還可以是另一個promise。下面是then的具體實作:
這裡,then做了簡化,其他promise類庫的實作比這個要複雜得多,同時功能也更多,比如還有第三個參數——notify,表示promise目前的進度,這在設計檔案上傳等時很有用。對then的各種參數的處理是最複雜的部分,有興趣的同學可以參看其他類Promise庫的實作。
在then的基礎上,應該還需要至少兩個方法,分别是完成promise的狀态從pending到resolved或rejected的轉換,同時執行相應的回調隊列,即<code>resolve()</code>和<code>reject()</code>方法。
到此,一個簡單的promise就設計完成了,下面簡單實作下兩個promise化的函數:
由于Promise構造函數接受一個異步任務作為參數,是以<code>getImg</code>還可以這樣調用:
接下來(見證奇迹的時刻),假設有一個BT的需求要這麼實作:異步擷取一個json配置,解析json資料拿到裡邊的圖檔,然後按順序隊列加載圖檔,每張圖檔加載時給個loading效果,
這裡的sleep隻是為了看效果加的,可猛擊檢視demo!
在這裡,<code>Promise.resolve(v)</code>靜态方法隻是簡單傳回一個以v為肯定結果的promise,v可不傳入,也可以是一個函數或者是一個包含<code>then</code>方法的對象或函數(即thenable)。
類似的靜态方法還有<code>Promise.cast(promise)</code>,生成一個以promise為肯定結果的promise;<code>Promise.reject(reason)</code>,生成一個以reason為否定結果的promise。
我們實際的使用場景可能很複雜,往往需要多個異步的任務穿插執行,并行或者串行同在。這時候,可以對Promise進行各種擴充,比如實作<code>Promise.all()</code>,接受promises隊列并等待他們完成再繼續,再比如<code>Promise.any()</code>,promises隊列中有任何一個處于完成态時即觸發下一步操作。
3.标準的Promise
可參考html5rocks的這篇文章JavaScript Promises,目前進階浏覽器如Chrome、Firefox都已經内置了Promise對象,提供更多的操作接口,比如<code>Promise.all()</code>,支援傳入一個promises數組,當所有promises都完成時執行then,還有就是更加友好強大的異常捕獲,應對日常的異步程式設計,應該足夠了。
現今流行的各大js庫,幾乎都不同程度的實作了Promise,如dojo,jQuery、Zepto、when.js、Q等,隻是暴露出來的大都是<code>Deferred</code>對象,當然還有angularJs中的$q.這裡以jQuery為例,說一下:
二 、用Promise組織你的JavaScript代碼
上面我們了解了Promise,相信大家對Promise有了一定的認識。下面我們開始動手來寫代碼,通過幾個簡單的例子,來加深了解。這裡我們使用浏覽器自帶的Promise,首先我們要先檢測一些浏覽器是否支援Promise,其實很簡單,如果是谷歌浏覽器,按下F12,打開控制台,如圖:
這裡我們可以看到Promise的type是function,也就是說谷歌浏覽器是支援promise的。以此為原理,我們可以寫一段JavaScript代碼來檢測,代碼如下:
經過檢測,發現IE11竟然不支援promise.建議大家用谷歌浏覽器來進行測試吧。
我們首先來寫一個等待的方法,如下:
測試這個方法的代碼如下:wait(5000).then(function(){alert('hello')}),這段代碼很簡單,就是等待5秒以後執行一個回調,彈出一個消息。當然,你還可以這樣寫:
怎麼樣?很簡單吧~~
下面來看一些我從網上收集的一些常用的JavaScript的promise的寫法:
看到了吧,Promise風格API跟回調風格的API不同,它的參數跟同步的API是一緻的,但是它的傳回值是個Promise對象,要想得到真正的結果,需要在then的回調裡面拿到。
三、用Promise組織JavaScript異步代碼
在比較複雜的頁面中,我們會使用到大量的異步操作。我們來看看使用Promise會帶來怎樣的便利吧~~
1、多個異步調用,同步/并行
例如我們頁面調用了好幾個異步函數,我們要等待所有的異步函數執行完成後,做一些操作,如彈出一個消息框提示使用者操作成功。下面我們拿一個例子來說明一下:
Promise.all跟then的配合,可以視為調用部分參數為Promise提供的函數。譬如,我們現在有一個接受三個參數的函數:
現在我們調用print函數,其中a和b是需要異步擷取的:
如果用callback的話,我們就隻能一個一個調用了,調用完了geta,然後在其回調函數裡面調用getb,最後在getb的回調函數中調用print方法。串行和并行哪個更快,大家很清楚吧~~
2.競争
如果說Primise.all是promise對象之間的“與”關系,那麼Promise.race就是promise對象之間的“或”關系。比如,我要實作“點選按鈕或者5秒鐘之後執行”:
3.異常處理
異常處理一直是回調的難題,而promise提供了非常友善的catch方法:在一次promise調用中,任何的環節發生reject,都可以在最終的catch中捕獲到:
4.複雜流程
接下來,我們來看比較複雜的情況。
promise有一種非常重要的特性:then的參數,理論上應該是一個promise函數,而如果你傳遞的是普通函數,那麼預設會把它當做已經resolve了的promise函數。
這樣的特性讓我們非常容易把promise風格的函數跟已有代碼結合起來。
為了友善傳參數,我們編寫一個currying函數,這是函數式程式設計裡面的基本特性,在這裡跟promise非常搭,是以就實作一下:
currying會給某個函數"固化"幾個參數,并且傳回接受剩餘參數的函數。比如之前的函數,可以這麼玩:
有了currying,我們就可以愉快地來玩鍊式調用了,比如以下代碼:
四 、總結
我們看到,不管Promise實作怎麼複雜,但是它的用法卻很簡單,組織的代碼很清晰,從此不用再受callback的折磨了。promise作為一個新的API,它的API本身沒有什麼特别的功能,但是它背後代表的程式設計思路是很有價值的。
最後,Promise是如此的優雅!但Promise也隻是解決了回調的深層嵌套的問題,真正簡化JavaScript異步程式設計的還是Generator,在Node.js端,建議考慮Generator。
五 、參考資料
JavaScript Promise迷你書(中文版) http://liubin.github.io/promises-book/
JavaScript Promise啟示錄 http://www.csdn.net/article/2014-05-28/2819979-JavaScript-Promise
用Promise組織程式 http://www.w3ctech.com/topic/721
作者:雲霏霏
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