手寫Promise方法（實現Promise A+規範）

来源:https://www.cnblogs.com/chscript/archive/2022/12/22/16994964.html
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手寫 Promise Promise 構造函數 我們先來寫 Promise 構造函數的屬性和值，以及處理new Promise()時會傳入的兩個回調函數。如下： class myPromise { constructor(func) { this.state = 'pending' // Promi ...


目錄

手寫 Promise

Promise 構造函數

我們先來寫 Promise 構造函數的屬性和值，以及處理new Promise()時會傳入的兩個回調函數。如下：

class myPromise {
    constructor(func) {
        this.state = 'pending' // Promise狀態
        this.value = undefined // 成功的值
        this.reason = undefined // 錯誤的值
        this.resolveCallbacks = [] // 收集解決回調函數
        this.rejectCallbacks = [] // 收集錯誤回調函數
        try { // 對傳入的函數進行try...catch...做容錯處理
            func(this.resolve, this.reject) // 執行傳入的兩個回調函數
        } catch (e) {
            this.reject(e)
        }
    }
}

三個狀態（pending、rejected和fulfilled）

pending：待定狀態。待定 Promise 。只有在then方法執行後才會保持此狀態。

rejected：拒絕狀態。終止 Promise 。只有在reject方法執行後才會由 pending 更改為此狀態。

fulfilled：解決狀態。終止 Promise 。只有在resolve方法執行後才會由 pending 更改為此狀態。

註意：其中只有 pedding 狀態可以變更為 rejected 或 fulfilled 。rejected 或 fulfilled 不能更改其他任何狀態。

三個方法（resolve、reject和then）

resolve方法實現要點

  1. 狀態由pending為fulfilled。
  2. resolve方法傳入的value參數賦值給this.value
  3. 按順序執行resolveCallbacks裡面所有解決回調函數
  4. 利用call方法將解決回調函數內部的 this 綁定為undefined

坑點 1：resolve方法內部 this 指向會丟失，進而造成this.value丟失。

解決辦法：我們將resolve方法定義為箭頭函數。在構造函數執行後，箭頭函數可以綁定實例對象的 this 指向。

// 2.1. Promise 狀態
resolve = (value) => { // 在執行構造函數時內部的this通過箭頭函數綁定實例對象
    if (this.state === 'pending') {
        this.state = 'fulfilled' // 第一點
        this.value = value // 第二點
        while (this.resolveCallbacks.length > 0) { // 第三點
            this.resolveCallbacks.shift().call(undefined) // 第四點
        }
    }
}

reject方法實現要點

  1. 狀態由pending為rejected
  2. reject方法傳入的reason參數賦值給this.reason
  3. 按順序執行rejectCallbacks裡面所有拒絕回調函數
  4. 利用call方法將拒絕回調函數內部的 this 綁定為undefined

坑點 1： reject 方法內部 this 指向會丟失，進而造成this.reason丟失。

解決辦法：我們將reject方法定義為箭頭函數。在構造函數執行後，箭頭函數可以綁定實例對象的 this 指向。

// 2.1. Promise 狀態
reject = (reason) => { // 在執行構造函數時內部的this通過箭頭函數綁定實例對象
    if (this.state === 'pending') {
        this.state = 'rejected' // 第一點
        this.reason = reason // 第二點
        while (this.rejectCallbacks.length > 0) {  // 第三點
            this.rejectCallbacks.shift().call(undefined) // 第四點
        }
    }
}

then方法實現要點

  1. 判斷then方法的兩個參數onRejected和onFulfilled是否為function。

    1.1 onRejected和onFulfilled都是function，繼續執行下一步。

    1.2 onRejected不是function，將onRejected賦值為箭頭函數，參數為reason執行throw reason

    1.3 onFulfilled不是function，將onFulfilled賦值為箭頭函數，參數為value執行return value

  2. 當前Promise狀態為rejected：

    2.1 onRejected方法傳入this.reason參數，非同步執行。

    2.2 對執行的onRejected方法做容錯處理，catch錯誤作為reject方法參數執行。

  3. 當前Promise狀態為fulfilled：

    3.1 onFulfilled方法傳入this.value參數，非同步執行。

    3.2 對執行的onFulfilled方法做容錯處理，catch錯誤作為reject方法參數執行。

  4. 當前Promise狀態為pending：

    4.1 收集onFulfilled和onRejected兩個回調函數分別push給resolveCallbacks和rejectCallbacks。

    4.2 收集的回調函數同樣如上所述，先做非同步執行再做容錯處理。

  5. 返回一個 Promise 實例對象。

// 2.2. then 方法
then(onFulfilled, onRejected) {
    onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value // 第一點 
    onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => { throw reason } // 第一點 
    const p2 = new myPromise((resolve, reject) => {
        if (this.state === 'rejected') { // 第二點
            queueMicrotask(() => {
                try {
                    onRejected(this.reason)
                } catch (e) {
                    reject(e)
                }
            })
        } else if (this.state === 'fulfilled') { // 第三點
            queueMicrotask(() => {
                try {
                    onFulfilled(this.value)
                } catch (e) {
                    reject(e)
                }
            })
        } else if (this.state === 'pending') { // 第四點
            this.resolveCallbacks.push(() => {
                queueMicrotask(() => {
                    try {
                        onFulfilled(this.value)
                    } catch (e) {
                        reject(e)
                    }
                })
            })
            this.rejectCallbacks.push(() => {
                queueMicrotask(() => {
                    try {
                        onRejected(this.reason)
                    } catch (e) {
                        reject(e)
                    }
                })
            })
        }
    })
    return p2 // 第五點
}

Promise 解決程式（resolvePromise方法）

旁白：其實這個解決程式才是實現核心Promise最難的一部分。因為Promise A+規範對於這部分說的比較繞。

我們直擊其實現要點，能跑通所有官方用例就行。如下：

  1. 如果x和promise引用同一個對象：

    1.1 調用reject方法，其參數為new TypeError()

  2. 如果x是一個promise或x是一個對象或函數：

    2.1 定義一個called變數用於記錄then.call參數中兩個回調函數的調用情況。

    2.2 定義一個then變數等於x.then

    2.3 then是一個函數。使用call方法綁定x對象，傳入解決回調函數和拒絕回調函數作為參數。同時利用called變數記錄then.call參數中兩個回調函數的調用情況。

    2.4 then不是函數。調用resolve方法解決Promise，其參數為x

    2.5 對以上 2.2 檢索屬性和 2.3 調用方法的操作放在一起做容錯處理。catch錯誤作為reject方法參數執行。同樣利用called變數記錄then.call參數中兩個回調函數的調用情況。

  3. 如果x都沒有出現以上兩種狀況：

    調用resolve方法解決Promise，其參數為x

// 2.3 Promise解決程式
function resolvePromise(p2, x, resolve, reject) {
    if (x === p2) {
        // 2.3.1 如果promise和x引用同一個對象
        reject(new TypeError())
    } else if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {
        // 2.3.2 如果x是一個promise
        // 2.3.3 如果x是一個對象或函數
        let called
        try {
            let then = x.then // 檢索x.then屬性，做容錯處理
            if (typeof then === 'function') {
                then.call(x, // 使用call綁定會立即執行then方法，做容錯處理
                    (y) => { // y也可能是一個Promise，遞歸調用直到y被resolve或reject
                        if (called) { return }
                        called = true
                        resolvePromise(p2, y, resolve, reject)
                    },
                    (r) => {
                        if (called) { return }
                        called = true
                        reject(r)
                    }
                )
            } else {
                resolve(x)
            }
        } catch (e) {
            if (called) { return }
            called = true
            reject(e)
        }
    } else {
        resolve(x)
    }
}

called變數的作用：記錄then.call傳入參數（兩個回調函數）的調用情況。

根據Promise A+ 2.3.3.3.3規範：兩個參數作為函數第一次調用優先，以後的調用都會被忽略。

因此我們在以上兩個回調函數中這樣處理：

  1. 已經調用過一次：此時called已經為true，直接return忽略
  2. 首次調用：此時called為undefined，調用後called設為true

註意：2.3 中的catch可能會發生（兩個回調函數）已經調用但出現錯誤的情況，因此同樣按上述說明處理。

運行官方測試用例

在完成上面的代碼後，我們最終整合如下：

class myPromise {
    constructor(func) {
        this.state = 'pending'
        this.value = undefined
        this.reason = undefined
        this.resolveCallbacks = []
        this.rejectCallbacks = []
        try {
            func(this.resolve, this.reject)
        } catch (e) {
            this.reject(e)
        }
    }
    resolve = (value) => {
        if (this.state === 'pending') {
            this.state = 'fulfilled'
            this.value = value
            while (this.resolveCallbacks.length > 0) {
                this.resolveCallbacks.shift().call(undefined)
            }
        }
    }
    reject = (reason) => {
        if (this.state === 'pending') {
            this.state = 'rejected'
            this.reason = reason
            while (this.rejectCallbacks.length > 0) {
                this.rejectCallbacks.shift().call(undefined)
            }
        }
    }
    then(onFulfilled, onRejected) {
        onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value
        onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => { throw reason }
        const p2 = new myPromise((resolve, reject) => {
            if (this.state === 'rejected') {
                queueMicrotask(() => {
                    try {
                        const x = onRejected(this.reason)
                        resolvePromise(p2, x, resolve, reject)
                    } catch (e) {
                        reject(e)
                    }
                })
            } else if (this.state === 'fulfilled') {
                queueMicrotask(() => {
                    try {
                        const x = onFulfilled(this.value)
                        resolvePromise(p2, x, resolve, reject)
                    } catch (e) {
                        reject(e)
                    }
                })
            } else if (this.state === 'pending') {
                this.resolveCallbacks.push(() => {
                    queueMicrotask(() => {
                        try {
                            const x = onFulfilled(this.value)
                            resolvePromise(p2, x, resolve, reject)
                        } catch (e) {
                            reject(e)
                        }
                    })
                })
                this.rejectCallbacks.push(() => {
                    queueMicrotask(() => {
                        try {
                            const x = onRejected(this.reason)
                            resolvePromise(p2, x, resolve, reject)
                        } catch (e) {
                            reject(e)
                        }
                    })
                })
            }
        })
        return p2
    }
}
function resolvePromise(p2, x, resolve, reject) {
    if (x === p2) {
        reject(new TypeError())
    } else if ((x !== null && typeof x === 'object') || typeof x === 'function') {
        let called
        try {
            let then = x.then
            if (typeof then === 'function') {
                then.call(x,
                    (y) => {
                        if (called) { return }
                        called = true
                        resolvePromise(p2, y, resolve, reject)
                    },
                    (r) => {
                        if (called) { return }
                        called = true
                        reject(r)
                    }
                )
            } else {
                resolve(x)
            }
        } catch (e) {
            if (called) { return }
            called = true
            reject(e)
        }
    } else {
        resolve(x)
    }
}
// 新加入部分
myPromise.deferred = function () {
    let result = {};
    result.promise = new myPromise((resolve, reject) => {
        result.resolve = resolve;
        result.reject = reject;
    });
    return result;
}
module.exports = myPromise;

新建一個文件夾，放入我們的 myPromise.js 併在終端執行以下命令：

npm init -y
npm install promises-aplus-tests

package.json 文件修改如下：

{
  "name": "promise",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "myPromise.js",
  "scripts": {
    "test": "promises-aplus-tests myPromise"
  },
  "keywords": [],
  "author": "",
  "license": "ISC",
  "devDependencies": {
    "promises-aplus-tests": "^2.1.2"
  }
}

開始測試我們的手寫 Promise，在終端執行以下命令即可：

npm test

Promise 其他方法補充

容錯處理方法

Promise.prototype.catch()

catch(onRejected) {
    return this.then(undefined, onRejected)
}

Promise.prototype.finally()

finally(callback) {
    return this.then(
        value => {
            return myPromise.resolve(callback()).then(() => value)
        },
        reason => {
            return myPromise.resolve(callback()).then(() => { throw reason })
        }
    )
}

靜態方法

Promise.resolve()

static resolve(value) {
    if (value instanceof myPromise) {
        return value  // 傳入的參數為Promise實例對象，直接返回
    } else {
        return new myPromise((resolve, reject) => {
            resolve(value)
        })
    }
}

Promise.reject()

static reject(reason) {
    return new myPromise((resolve, reject) => {
        reject(reason)
    })
}

Promise.all()

static all(promises) {
    return new myPromise((resolve, reject) => {
        let countPromise = 0 // 記錄傳入參數是否為Promise的次數
        let countResolve = 0 // 記錄數組中每個Promise被解決次數
        let result = [] // 存儲每個Promise的解決或拒絕的值
        if (promises.length === 0) { // 傳入的參數是一個空的可迭代對象
            resolve(promises)
        }
        promises.forEach((element, index) => {
            if (element instanceof myPromise === false) { // 傳入的參數不包含任何 promise
                ++countPromise
                if (countPromise === promises.length) {
                    queueMicrotask(() => {
                        resolve(promises)
                    })
                }
            } else {
                element.then(
                    value => {
                        ++countResolve
                        result[index] = value
                        if (countResolve === promises.length) {
                            resolve(result)
                        }
                    },
                    reason => {
                        reject(reason)
                    }
                )
            }
        })
    })
}

Promise.race()

static race(promises) {
    return new myPromise((resolve, reject) => {
        if (promises.length !== 0) {
            promises.forEach(element => {
                if (element instanceof myPromise === true)
                    element.then(
                        value => {
                            resolve(value)
                        },
                        reason => {
                            reject(reason)
                        }
                    )
            })
        }
    })
}

上述所有實現代碼已放置我的Github倉庫。可自行下載測試，做更多優化。

[ https://github.com/chscript/myPromiseA- ]

參考

MDN-Promise

[譯]Promise/A+ 規範


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    大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是恩智浦全系列MCU(包含Kinetis, LPC, i.MXRT, MCX)的GPIO電平中斷設計差異。 在痞子衡舊文 《以i.MXRT1xxx的GPIO模塊為例談談中斷處理函數(IRQHandler)的標準流程》里，痞子衡主要介紹得是 ...
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    GreatSQL社區原創內容未經授權不得隨意使用，轉載請聯繫小編並註明來源。 GreatSQL是MySQL的國產分支版本，使用上與MySQL一致。 作者：KAiTO 文章來源：社區原創 往期回顧： 圖文結合帶你搞懂MySQL日誌之Redo Log(重做日誌) 圖文結合帶你搞懂InnoDB MVCC ...
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    在我之前的一篇文章中，有引用一個討論用Hash還是Tree的問題，DB中關於查找類數據結構，除了樹，還有Hash(HashMap，HashSet)。 存儲數據結構之爭 B+樹主要是照顧磁碟IO這種特殊的性質應運而生的；然而在記憶體夠多夠大時，Hash某些時候比Tree結構有用得多。 但是Hash做索引 ...
  • MyBatis是如何初始化的？
    摘要：我們知道MyBatis和資料庫的交互有兩種方式有Java API和Mapper介面兩種，所以MyBatis的初始化必然也有兩種；那麼MyBatis是如何初始化的呢？ 本文分享自華為雲社區《MyBatis詳解 - 初始化基本過程》，作者：龍哥手記 。 MyBatis初始化的方式及引入 MyBat ...
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