JavaScript Promise

在学习本章节内容前,你需要先了解什么是异步编程,可以参考:JavaScript 异步编程

Promise 是一个 ECMAScript 6 提供的类,目的是更加优雅地书写复杂的异步任务。

由于 Promise 是 ES6 新增加的,所以一些旧的浏览器并不支持,苹果的 Safari 10 和 Windows 的 Edge 14 版本以上浏览器才开始支持 ES6 特性。

以下是 Promise 浏览器支持的情况:

Chrome 58 Edge 14 Firefox 54 Safari 10 Opera 55

构造 Promise

现在我们新建一个 Promise 对象:

new Promise(function (resolve, reject) {
    // 要做的事情...
});

通过新建一个 Promise 对象好像并没有看出它怎样 "更加优雅地书写复杂的异步任务"。我们之前遇到的异步任务都是一次异步,如果需要多次调用异步函数呢?例如,如果我想分三次输出字符串,第一次间隔 1 秒,第二次间隔 4 秒,第三次间隔 3 秒:

实例

setTimeout(function () { console.log("First"); setTimeout(function () { console.log("Second"); setTimeout(function () { console.log("Third"); }, 3000); }, 4000); }, 1000);

这段程序实现了这个功能,但是它是用 "函数瀑布" 来实现的。可想而知,在一个复杂的程序当中,用 "函数瀑布" 实现的程序无论是维护还是异常处理都是一件特别繁琐的事情,而且会让缩进格式变得非常冗赘。

现在我们用 Promise 来实现同样的功能:

实例

new Promise(function (resolve, reject) { setTimeout(function () { console.log("First"); resolve(); }, 1000); }).then(function () { return new Promise(function (resolve, reject) { setTimeout(function () { console.log("Second"); resolve(); }, 4000); }); }).then(function () { setTimeout(function () { console.log("Third"); }, 3000); });

这段代码较长,所以还不需要完全理解它,我想引起注意的是 Promise 将嵌套格式的代码变成了顺序格式的代码。

Promise 的构造函数

Promise 构造函数是 JavaScript 中用于创建 Promise 对象的内置构造函数。

Promise 构造函数接受一个函数作为参数,该函数是同步的并且会被立即执行,所以我们称之为起始函数。起始函数包含两个参数 resolve 和 reject,分别表示 Promise 成功和失败的状态。

起始函数执行成功时,它应该调用 resolve 函数并传递成功的结果。当起始函数执行失败时,它应该调用 reject 函数并传递失败的原因。

Promise 构造函数返回一个 Promise 对象,该对象具有以下几个方法:

  • then:用于处理 Promise 成功状态的回调函数。
  • catch:用于处理 Promise 失败状态的回调函数。
  • finally:无论 Promise 是成功还是失败,都会执行的回调函数。

下面是一个使用 Promise 构造函数创建 Promise 对象的例子:

当 Promise 被构造时,起始函数会被同步执行:

实例

const promise = new Promise((resolve, reject) => { // 异步操作 setTimeout(() => { if (Math.random() < 0.5) { resolve('success'); } else { reject('error'); } }, 1000); }); promise.then(result => { console.log(result); }).catch(error => { console.log(error); });

在上面的例子中,我们使用 Promise 构造函数创建了一个 Promise 对象,并使用 setTimeout 模拟了一个异步操作。如果异步操作成功,则调用 resolve 函数并传递成功的结果;如果异步操作失败,则调用 reject 函数并传递失败的原因。然后我们使用 then 方法处理 Promise 成功状态的回调函数,使用 catch 方法处理 Promise 失败状态的回调函数。

这段程序会直接输出 errorsuccess

resolve 和 reject 都是函数,其中调用 resolve 代表一切正常,reject 是出现异常时所调用的:

实例

new Promise(function (resolve, reject) { var a = 0; var b = 1; if (b == 0) reject("Divide zero"); else resolve(a / b); }).then(function (value) { console.log("a / b = " + value); }).catch(function (err) { console.log(err); }).finally(function () { console.log("End"); });

这段程序执行结果是:

a / b = 0
End

Promise 类有 .then() .catch() 和 .finally() 三个方法,这三个方法的参数都是一个函数,.then() 可以将参数中的函数添加到当前 Promise 的正常执行序列,.catch() 则是设定 Promise 的异常处理序列,.finally() 是在 Promise 执行的最后一定会执行的序列。 .then() 传入的函数会按顺序依次执行,有任何异常都会直接跳到 catch 序列:

实例

new Promise(function (resolve, reject) { console.log(1111); resolve(2222); }).then(function (value) { console.log(value); return 3333; }).then(function (value) { console.log(value); throw "An error"; }).catch(function (err) { console.log(err); });

执行结果:

1111
2222
3333
An error

resolve() 中可以放置一个参数用于向下一个 then 传递一个值,then 中的函数也可以返回一个值传递给 then。但是,如果 then 中返回的是一个 Promise 对象,那么下一个 then 将相当于对这个返回的 Promise 进行操作,这一点从刚才的计时器的例子中可以看出来。

reject() 参数中一般会传递一个异常给之后的 catch 函数用于处理异常。

但是请注意以下两点:

  • resolve 和 reject 的作用域只有起始函数,不包括 then 以及其他序列;
  • resolve 和 reject 并不能够使起始函数停止运行,别忘了 return。

Promise 函数

上述的 "计时器" 程序看上去比函数瀑布还要长,所以我们可以将它的核心部分写成一个 Promise 函数:

实例

function print(delay, message) { return new Promise(function (resolve, reject) { setTimeout(function () { console.log(message); resolve(); }, delay); }); }

然后我们就可以放心大胆的实现程序功能了:

实例

print(1000, "First").then(function () { return print(4000, "Second"); }).then(function () { print(3000, "Third"); });

这种返回值为一个 Promise 对象的函数称作 Promise 函数,它常常用于开发基于异步操作的库。

回答常见的问题(FAQ)

Q: then、catch 和 finally 序列能否顺序颠倒?

A: 可以,效果完全一样。但不建议这样做,最好按 then-catch-finally 的顺序编写程序。

Q: 除了 then 块以外,其它两种块能否多次使用?

A: 可以,finally 与 then 一样会按顺序执行,但是 catch 块只会执行第一个,除非 catch 块里有异常。所以最好只安排一个 catch 和 finally 块。

Q: then 块如何中断?

A: then 块默认会向下顺序执行,return 是不能中断的,可以通过 throw 来跳转至 catch 实现中断。

Q: 什么时候适合用 Promise 而不是传统回调函数?

A: 当需要多次顺序执行异步操作的时候,例如,如果想通过异步方法先后检测用户名和密码,需要先异步检测用户名,然后再异步检测密码的情况下就很适合 Promise。

Q: Promise 是一种将异步转换为同步的方法吗?

A: 完全不是。Promise 只不过是一种更良好的编程风格。

Q: 什么时候我们需要再写一个 then 而不是在当前的 then 接着编程?

A: 当你又需要调用一个异步任务的时候。

异步函数

异步函数(async function)是 ECMAScript 2017 (ECMA-262) 标准的规范,几乎被所有浏览器所支持,除了 Internet Explorer。

在 Promise 中我们编写过一个 Promise 函数:

实例

function print(delay, message) { return new Promise(function (resolve, reject) { setTimeout(function () { console.log(message); resolve(); }, delay); }); }

然后用不同的时间间隔输出了三行文本:

实例

print(1000, "First").then(function () { return print(4000, "Second"); }).then(function () { print(3000, "Third"); });

我们可以将这段代码变得更好看:

实例

async function asyncFunc() { await print(1000, "First"); await print(4000, "Second"); await print(3000, "Third"); } asyncFunc();

哈!这岂不是将异步操作变得像同步操作一样容易了吗!

这次的回答是肯定的,异步函数 async function 中可以使用 await 指令,await 指令后必须跟着一个 Promise,异步函数会在这个 Promise 运行中暂停,直到其运行结束再继续运行。

异步函数实际上原理与 Promise 原生 API 的机制是一模一样的,只不过更便于程序员阅读。

处理异常的机制将用 try-catch 块实现:

实例

async function asyncFunc() { try { await new Promise(function (resolve, reject) { throw "Some error"; // 或者 reject("Some error") }); } catch (err) { console.log(err); // 会输出 Some error } } asyncFunc();

如果 Promise 有一个正常的返回值,await 语句也会返回它:

实例

async function asyncFunc() { let value = await new Promise( function (resolve, reject) { resolve("Return value"); } ); console.log(value); } asyncFunc();

程序会输出:

Return value

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