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ES6(十一)Promise

Promise 的含義

Promise 是非同步程式設計的一種解決方案,比傳統的解決方案——回撥函式和事件——更合理和更強大。它由社群最早提出和實現,ES6將其寫進了語言標準,統一了用法,原生提供了Promise物件。

所謂Promise,簡單說就是一個容器,裡面儲存著某個未來才會結束的事件(通常是一個非同步操作)的結果。從語法上說,Promise 是一個物件,從它可以獲取非同步操作的訊息。Promise 提供統一的 API,各種非同步操作都可以用同樣的方法進行處理。

Promise物件有以下兩個特點:
(1)物件的狀態不受外界影響。Promise物件代表一個非同步操作,有三種狀態:Pending(進行中)、Resolved(已完成,又稱 Fulfilled)和Rejected(已失敗)。只有非同步操作的結果,可以決定當前是哪一種狀態,任何其他操作都無法改變這個狀態。這也是Promise這個名字的由來,它的英語意思就是“承諾”,表示其他手段無法改變。
(2)一旦狀態改變,就不會再變,任何時候都可以得到這個結果。Promise物件的狀態改變,只有兩種可能:從Pending變為Resolved和從Pending變為Rejected。只要這兩種情況發生,狀態就凝固了,不會再變了,會一直保持這個結果。如果改變已經發生了,你再對Promise物件添加回調函式,也會立即得到這個結果。這與事件(Event)完全不同,事件的特點是,如果你錯過了它,再去監聽,是得不到結果的。

Promise也有一些缺點。
首先,無法取消Promise,一旦新建它就會立即執行,無法中途取消。
其次,如果不設定回撥函式,Promise內部丟擲的錯誤,不會反應到外部。
第三,當處於Pending狀態時,無法得知目前進展到哪一個階段(剛剛開始還是即將完成)。

基本用法

ES6 規定,Promise物件是一個建構函式,用來生成Promise例項。

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  // ... some code

  if (/* 非同步操作成功 */){
    resolve(value);
  } else
{ reject(error); } });

Promise建構函式接受一個函式作為引數,該函式的兩個引數分別是resolve和reject。它們是兩個函式,由 JavaScript 引擎提供,不用自己部署。

resolve函式的作用是,將Promise物件的狀態從“未完成”變為“成功”(即從 Pending 變為 Resolved),在非同步操作成功時呼叫,並將非同步操作的結果,作為引數傳遞出去;
reject函式的作用是,將Promise物件的狀態從“未完成”變為“失敗”(即從 Pending 變為 Rejected),在非同步操作失敗時呼叫,並將非同步操作報出的錯誤,作為引數傳遞出去。

Promise例項生成以後,可以用then方法分別指定Resolved狀態和Reject狀態的回撥函式。

promise.then(function(value) {
  // success
}, function(error) {
  // failure
});

then方法可以接受兩個回撥函式作為引數。第一個回撥函式是Promise物件的狀態變為Resolved時呼叫,第二個回撥函式是Promise物件的狀態變為Rejected時呼叫。其中,第二個函式是可選的,不一定要提供。這兩個函式都接受Promise物件傳出的值作為引數。

function timeout(ms) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(resolve, ms, 'done');
  });
}

timeout(100).then((value) => {
  console.log(value);
});

上面程式碼中,timeout方法返回一個Promise例項,表示一段時間以後才會發生的結果。過了指定的時間(ms引數)以後,Promise例項的狀態變為Resolved,就會觸發then方法繫結的回撥函式。

Promise 新建後就會立即執行。

let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  console.log('Promise');
  resolve();
});

promise.then(function() {
  console.log('Resolved.');
});

console.log('Hi!');

// Promise
// Hi!
// Resolved

上面程式碼中,Promise 新建後立即執行,所以首先輸出的是Promise。然後,then方法指定的回撥函式,將在當前指令碼所有同步任務執行完才會執行,所以Resolved最後輸出。

Promise.prototype.then()

Promise 例項具有then方法,也就是說,then方法是定義在原型物件Promise.prototype上的。它的作用是為 Promise 例項新增狀態改變時的回撥函式。前面說過,then方法的第一個引數是Resolved狀態的回撥函式,第二個引數(可選)是Rejected狀態的回撥函式。

then方法返回的是一個新的Promise例項(注意,不是原來那個Promise例項)。因此可以採用鏈式寫法,即then方法後面再呼叫另一個then方法。

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
  return json.post;
}).then(function(post) {
  // ...
});

上面的程式碼使用then方法,依次指定了兩個回撥函式。第一個回撥函式完成以後,會將返回結果作為引數,傳入第二個回撥函式。

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection)的別名,用於指定發生錯誤時的回撥函式。

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
  // ...
}).catch(function(error) {
  // 處理 getJSON 和 前一個回撥函式執行時發生的錯誤
  console.log('發生錯誤!', error);
});

上面程式碼中,getJSON方法返回一個 Promise 物件,如果該物件狀態變為Resolved,則會呼叫then方法指定的回撥函式;如果非同步操作丟擲錯誤,狀態就會變為Rejected,就會呼叫catch方法指定的回撥函式,處理這個錯誤。另外,then方法指定的回撥函式,如果執行中丟擲錯誤,也會被catch方法捕獲。

Promise.all()

Promise.all方法用於將多個 Promise 例項,包裝成一個新的 Promise 例項。

var p = Promise.all([p1, p2, p3]);

上面程式碼中,Promise.all方法接受一個數組作為引數,p1、p2、p3都是 Promise 例項,如果不是,就會先呼叫下面講到的Promise.resolve方法,將引數轉為 Promise 例項,再進一步處理。(Promise.all方法的引數可以不是陣列,但必須具有 Iterator 介面,且返回的每個成員都是 Promise 例項。)
p的狀態由p1、p2、p3決定,分成兩種情況。
(1)只有p1、p2、p3的狀態都變成fulfilled,p的狀態才會變成fulfilled,此時p1、p2、p3的返回值組成一個數組,傳遞給p的回撥函式。
(2)只要p1、p2、p3之中有一個被rejected,p的狀態就變成rejected,此時第一個被reject的例項的返回值,會傳遞給p的回撥函式。

// 生成一個Promise物件的陣列
var promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function (id) {
  return getJSON('/post/' + id + ".json");
});

Promise.all(promises).then(function (posts) {
  // ...
}).catch(function(reason){
  // ...
});

上面程式碼中,promises是包含6個 Promise 例項的陣列,只有這6個例項的狀態都變成fulfilled,或者其中有一個變為rejected,才會呼叫Promise.all方法後面的回撥函式。

Promise.race()

Promise.race方法同樣是將多個Promise例項,包裝成一個新的Promise例項。

var p = Promise.race([p1, p2, p3]);

上面程式碼中,只要p1、p2、p3之中有一個例項率先改變狀態,p的狀態就跟著改變。那個率先改變的 Promise 例項的返回值,就傳遞給p的回撥函式。
Promise.race方法的引數與Promise.all方法一樣,如果不是 Promise 例項,就會先呼叫下面講到的Promise.resolve方法,將引數轉為 Promise 例項,再進一步處理。
下面是一個例子,如果指定時間內沒有獲得結果,就將Promise的狀態變為reject,否則變為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(response => console.log(response));
p.catch(error => console.log(error));

上面程式碼中,如果5秒之內fetch方法無法返回結果,變數p的狀態就會變為rejected,從而觸發catch方法指定的回撥函式。