深入理解 Promise
对于前端开发者们来说,ES6 的学习已经成为必然,其中的 Promise 更是频繁出没于各大面试题,因此了解 Promise 已经不能简简单单的会用,更需要深入原理。 《ES6 入门教程》 其中对 Promise 的讲解已经能满足业务场景的需要,来源和基础使用此篇就不做赘述,只是记录一下 Promise 的一些边角知识和我的一些心得体会。
事件循环
深入了解 Promise 之前,我们需要对 JavaScript 的“事件循环(Event Loop)”机制有一定的了解。那么什么是“事件循环”呢?这个如果细说的话又能开一个系列,这里只简单的描述一下。
在 JavaScript 中任务分为两种: 宏任务(Task) 、 微任务(MicroTask) 。在主线程运行的时候, 同步任务 会直接运行, 异步任务 则会根据其类型分别进入“ 宏任务队列 ”和“ 微任务队列 ”,在 同步任务 执行完毕后,会先清空“ 微任务队列 ”,然后再清空“ 宏任务队列 ”,其大致的运行图如下:

:warning: 注意:一般情况下,异步任务都是按顺序依次执行,但同样也存在一些“插队”执行的现象,特别是两异步任务同时执行的情况下,因处理时间的不同可能会出现意料之外的结果。
『图片引用自博客: https://www.cnblogs.com/weiyongchao/p/13766429.html』
案例简析
了解了“事件循环”后,我们基本明白了 JavaScript 代码的执行机制, Promise 在其中扮演的是一个“微任务”,基于此,我们分析几个案例来一步步了解 Promise 。
Promise 状态
众所周知, Promise 有三种状态: pending 、 fulfilled 和 rejected ,代码尝试如下:
const p = new Promise((res, rej) => {
setTimeout(() => {
res();
}, 3000);
});
console.log(p);
console.log(Promise.resolve());
console.log(Promise.reject());
// 浏览器中运行结果:
// Promise { <pending> }
// Promise {<fulfilled>: undefined}
// Promise {{<rejected>: undefined}}
Promise 内的执行函数是同步任务
很多新手容易弄混的部分是“Promise 是异步函数,因此它初始化传入的执行函数属于异步任务”,同样用代码来解释:
console.log('start');
const p = new Promise((res, rej) => {
console.log('working...');
res();
});
console.log('end');
// 浏览器中的运行结果:
// start
// working...
// end
Promise 状态不可逆
除了最开始的 pending 态外,一旦转变为 fulfilled 或 rejected 状态后,其状态就不会再改变了:
const p = new Promise((res, rej) => {
res(1);
rej(2);
});
console.log(p);
// 浏览器中的运行结果:
// Promise {<fulfilled>: 1}
then 链返回的是新 Promise 对象
then 链中,无论你返回什么内容,它都会给你给你包装一个 Promise 的外壳:
const p = new Promise((res, rej) => {
res();
});
console.log(p.then());
console.log(p.then(() => 1));
console.log(
p.then(
() =>
new Promise((res, rej) => {
res();
}),
),
);
// 浏览器中的运行结果:
// Promise {<pending>}
// Promise {<pending>}
// Promise {<pending>}
then 链有两个函数,第二个 onReject 函数如果有设置,那么其后续会返回至 fulfilled 状态链:
new Promise((res, rej) => {
rej(1);
})
.then(
res => {},
rej => {
console.log('err', rej);
// return 2
},
)
.then(res => {
console.log('success', res);
});
// 浏览器中的运行结果:
// err 1
// success undefined
:warning: 注意:在日常开发中不要设置 then 链的 onReject 函数,说不定那天就因为常规思维而被它给坑了 ( ´∇ ` )。
then 链是可透传的
当 then 链内的内容为非函数的情况下,其会将上一个 Promise 的结果和状态传递给下一个函数:
Promise.resolve('start')
.then(console.log('pass'))
.then(res => console.log(res));
// 浏览器中的运行结果:
// pass
// start
【 小贴士 】其实工作中经常会用到这个特性,比如 then 链默认不写第二个函数,从而使用 catch 在 then 链末尾单独对错误进行处理,当然 catch 的返回值默认也是 fulfilled 状态哟。
【拓展】 finally 效果与“ then 链透传”一致,仅多了内部函数执行,感兴趣的可自行尝试一下~
案例深入
嵌套 Promise , then 链返回非 Promise 结果
刚刚聊的都是较为基础的例子,想要捋清 Promise 的知识可能还需要一些稍有难度的案例,这样才能加深对它的印象。那么看一下这个嵌套 Promise 的例子,弄懂了它,基本上就能对 Promise 有一定的理解了,不会被大多数的面试题给难住:
Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('1-1');
new Promise((res, rej) => {
console.log('1-2');
res();
})
.then(() => {
console.log('1-3');
})
.then(() => {
console.log('1-4');
});
return 'Anything except promise func, also no "return"';
})
.then(() => {
console.log('2-1');
});
这里注意到,我们在第一个 then 链内调用了一个新的 Promise 方法,但没有返回值,那么运行的结果会是顺序执行吗?在浏览器上运行得到的结果为:
1-1
1-2
1-3
2-1
1-4
可以看到 “2-1” 在 “1-4” 之前打印了,可这又是为什么呢?让我们一步步分析来看:
- 【Step1】 then 链先打印 1-1 ,然后进入 Promise 函数内;
- 【Step2】打印 Promise 内部的 1-2 ,执行 resolve 函数,并将紧接着的 then 链存入 微任务事件队列 ;
- 【Step3】跳出 Promise 并运行至 then 链结尾,无返回值,默认 resolve 处理 并将下一个 then 链存入微任务队列 ;
- 【Step4】此时微任务队列有俩微任务,依次执行处理,后续内容就是依次打印 1-3 和 2-1 ,最后再打印 1-4 了;
微任务队列内容变化如下:
/** 每步微任务队列内容 */
【Step 1】
[
then(() => {
console.log('1-1');
new Promise((res, rej) => {
console.log('1-2');
res();
})
.then(() => {
console.log('1-3');
})
.then(() => {
console.log('1-4');
});
}).then(() => {
console.log('2-1');
}),
]
【Step2】
[
(then(() => {
console.log('1-3');
}).then(() => {
console.log('1-4');
}),
then(() => {
console.log('2-1');
}))
]
【Step3】
[
then(() => {
console.log('1-4');
})
];
从此结果我们可以了解到,在无返回值的情况下最好不要在内部处理别的 Promise 函数并接上 then 链来达到步骤控制,很容易会出现一些意想不到的问题。在业务中,很容易就会写出这样的代码,如:
// 加入 http 是封装好的 Axios 文件
const initFunc = async () => {
// 等初始化
await http.post('getInfo').then(info => {
const { userId, userRightIds } = info;
// 获取用户信息
http.post('getUserInfo', { userId }).then(() => {
/* 处理用户信息 */
});
// 获取用户信息
http.post('getRightList', { userRightIds }).then(() => {
/* 处理权限信息 */
});
});
// 初始化后处理别的事
// ...(电脑前,为什么没拿到权限数据和用户信息???弄个 setTimeout 吧)}
};
模拟请求的代码如下:
async function test() {
let testVal = 1;
await Promise.resolve().then(() => {
// 加长 then 链模拟请求的耗时
Promise.resolve()
.then()
.then()
.then()
.then()
.then()
.then(() => {
testVal = 2;
});
});
console.log(testVal);
}
test();
// 结果是:1
所以,业务代码内尽量不要嵌套写 Promise ,用 async/await 拆拆,或者每个内部 Promise 函数加上对应的 async/await 方法令其执行完再做其它操作,这样就不会写出 bug 了。
嵌套 Promise , then 链返回 Promise 结果
当然,嵌套 Promise 也是有坑存在的,说不定那天面试也会面到,当然项目内是不会出现这种写法的(有的话那么需要问问是谁面他进来的,同时还得考虑考虑是否继续和他共事),返回 Promise 结果的例子咱先不看,先分解一下,看如下例子:
Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('1-1');
})
.then(() => {
console.log('1-2');
})
.then(() => {
console.log('1-3');
});
Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('2-1');
})
.then(() => {
console.log('2-2');
})
.then(() => {
console.log('2-3');
}); // 浏览器结果为(就不换行输出了):// 1-1 2-1 1-2 2-2 1-3 2-3
这结果想必难不倒大家,可以很轻松的解答出来,那么再代入嵌套的例子看看,应该就好分析了:
Promise.resolve()
.then(() => {
// 别名: then1
Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('1-1');
})
.then(() => {
console.log('1-2');
})
.then(() => {
console.log('1-3');
});
// 别名 then2
return Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('2-1');
})
.then(() => {
console.log('2-2');
})
.then(() => {
console.log('2-3');
});
})
// 别名 then3
.then(() => {
console.log('3-1');
});
// 浏览器结果为(就不换行输出了):
// 1-1 2-1 1-2 2-2 1-3 2-3 3-1
因为 then3 依赖 then2 的状态改变,而 then2 又需要和 then1 抢 微任务队列 的资源,因此返回的结果就是交替的结果, 3-1 最后打印。
但是,我们把 then2 链精简一下,只留一个 2-1 ,按道理来说 3-1 应该在 1-2 之后打印的,但实际结果如下:
Promise.resolve()
.then(() => {
// 别名: then1
Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('1-1');
})
.then(() => {
console.log('1-2');
})
.then(() => {
console.log('1-3');
});
// 别名 then2
return Promise.resolve().then(() => {
console.log('2-1');
});
})
// 别名 then3
.then(() => {
console.log('3-1');
});
// 浏览器结果为(就不换行输出了):
// 1-1 2-1 1-2 1-3 3-1
为什么和预测结果不一样了呢?其实此问题的问题点并不在 Promise 身上,听我一一分析。
首先,在 then2 打印 2-1 后,其会返回一个新的 Promise 对象放入 微任务队列 ,它的返回值为 undefined
然后 then1 打印 1-2 并将 1-3 所在 then 链传入
紧接着这个返回值为 undefiend 的 Promise 对象执行,然后返回一个 undefiend 值,这就回到上面返回值为非 Promise 的情形了,紧接着 then3 就放入了 微任务队列
在看微任务队列,发现 then3 就在 then1 那最后一个链之后,那结果就呼之欲出了。
代码解如下:
【Step1】
[
// then1
then(() => { console.log('1-1'); })
.then(() => { console.log('1-2'); })
.then(() => { console.log('1-3'); }),
// then2 的 then 链会包裹 Promise 对象,因为 then 链不论 return 的是什么,它都会返回一个 Promise
Promise.resolve(then(() => { console.log('2-1'); }))
]
【Step2】
[
// then1
then(() => { console.log('1-2'); })
.then(() => { console.log('1-3'); }),
// then2
Promise.resolve(undefined)
]
【Step3】
[
then(() => { console.log('1-3'); }),
then(() => { console.log('3-1'); })
]
此需要注意的是, then 链处理返回结果为 Promise 类型时,其会多一个 Promise.resolve(undefined) 的隐藏链。
当然,如果 then2 直接返回一个 Promise.resolve() 其结果仍然是一样的,这就涉及到任务队列的插队问题了,因为我们返回的是一个新的 Promise 对象,这和原来的 Promise 链还是有一点区别的,这里只需要记住,最多差两条链的结果就行,没有深究的必要(实际项目也不会遇到这个问题)
原文 https://kazehaiya.github.io/2021/09/09/深入理解-Promise/
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