手写 Promise/A+ 实现,轻松通过 872 条用例
规范参考:Promise/A+ 规范 - 中文版本
测试工具:https://github.com/promises-aplus/promises-tests
前言
从接触 Promise 到现在,笔者经历了这么个过程:
- 了解各种 Promise 规范,包括 Promise/A+,但对其具体内容不甚了解。
- 研究前人的 Promise 实现,自己尝试编写,但测试时经常遇到问题。
- 苦思冥想,为什么返回值能够决定 Promise 的状态?为什么链式调用要返回一个新的 Promise 而不是 this?我陷入了深深的困惑。
- 可能是由于执着,我深入研读了 Promise/A+ 规范。尽管起初对一些条款感到困惑,但我依然坚持学习。
- 逐句翻译、理解规范,逐渐熟悉了它。从最初需要对照规范编写代码,到如今能够手写 Promise,这个过程充满了乐趣,也让我对 Promise 的一些常用方法有了更深的理解。
如果你也在学习 Promise,遇到困难,我建议你对照规范和代码来理解。
实现
在阅读代码之前,你需要明白,代码中的注释并非随意添加,每条注释都对应着 Promise/A+ 规范中的具体条款。
关于规范,它主要包括以下几个部分:
- 专业术语,你可以简单了解即可。
- 详细规范,需要逐行理解,包括:
- 2.1 Promise 的 3 种状态:pending(待定)、fulfilled(已实现)、rejected(已拒绝)。
- 2.2 Promise 的
then
方法的实现,不同状态下应执行的操作。 - 2.3 Promise 对某值的决策行为,也称为 Promise 解决过程。
因此,你会在注释中看到类似以下的标记:
// 2.1 (2)(2)
它表示,规范对应的 2.1 Promise 状态
下的第 2 个序号
下的 第 2 条内容
。
即 标题序号 内容序号...
。
下方代码中尽管没有涵盖所有规范条款的注释,但是隐式实现了。
完整代码如下:
function MyPromise(executor) {this.state = 'pending' // 2.1 (1)(1) 初始状态,可以转变为其它两种状态,也就是已实现(fulfilled)或已拒绝(rejected)this.value = null // 2.1 (2)(2) 必须有一个不可改变的值this.reason = null // 2.1 (3)(2) 必须有一个不可改变的原因this.onFulfilledCallbacks = []this.onRejectedCallbacks = []const resolve = (value) => {if (this.state !== 'pending') returnthis.state = 'fulfilled'this.value = value// 2.2 (6)(1) 当 promise 被实现时,所有相应的 onFulfilled 回调必须按它们调用 then 的顺序执行this.onFulfilledCallbacks.forEach((callback) => callback(this.value))}const reject = (reason) => {if (this.state !== 'pending') returnthis.state = 'rejected'this.reason = reason// 2.2 (6)(2) 当 promise 被拒绝时,所有相应的 onRejected 回调必须按它们调用 then 的顺序执行this.onRejectedCallbacks.forEach((callback) => callback(this.reason))}// 如果 then 中对返回的 Promise 执行器做了异常处理,此步可选try {executor(resolve, reject)} catch (e) {reject(e)}
}// 2.2 (6) 原型上方法,根据不同状态保证同一个 Promise 上的 then 可被多次调用
MyPromise.prototype.then = function (onFulfilled, onRejected) {// 2.2 (1) onFulfilled 和 onRejected 参数可选,若不是函数则忽略(此处略微改造,本质上还是符合规范的,返回值或抛出异常决策链调用)const realOnFulfilled =typeof onFulfilled === 'function'? onFulfilled // 2.2 (2): (value) => {return value}const realOnRejected =typeof onRejected === 'function'? onRejected // 2.2 (3): (reason) => {throw reason}// 2.2 (7) then 必须返回一个 promiselet promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {if (this.state === 'fulfilled') {// 2.2 (4) 必须在执行上下文栈仅包含平台代码时才被调用queueMicrotask(() => {try {// 2.2 (5) 必须作为函数调用let x = realOnFulfilled(this.value)// 2.2 (7)(1) 根据返回值 x 运行 Promise 解决过程 [[Resolve]](promise2, x),此处也内含了规范 2.2 (7)(3) 处理resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)} catch (e) {// 2.2 (7)(2) 抛出异常 e,则 promise2 必须以 e 作为原因被拒绝,此处也包含了 2.2 (7)(4) 的处理(非函数时上方默认函数抛出 reason,这里捕捉拒绝,不就是实现了吗)reject(e)}})} else if (this.state === 'rejected') {queueMicrotask(() => {try {let x = realOnRejected(this.reason)resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)} catch (e) {reject(e)}})} else if (this.state === 'pending') {// 如果 Promise 中的异步执行在后,then添加在前,该步骤能保证回调不被忽略,参考观察者 or 发布订阅?this.onFulfilledCallbacks.push(() => {queueMicrotask(() => {try {let x = realOnFulfilled(this.value)resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)} catch (e) {reject(e)}})})this.onRejectedCallbacks.push(() => {queueMicrotask(() => {try {let x = realOnRejected(this.reason)resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)} catch (e) {reject(e)}})})}})// 2.2 (7)return promise2
}function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {// 2.3 (1) 如果 promise 和 x 指向同一个对象,则以 TypeError 拒绝 promise 作为原因,这里抛出或者 return reject 均可if (promise === x)throw new TypeError('promise and return value are the same')// 根据 Promise 或者 thenable 对象特性,可以直接判断分支如下if (x !== null && (typeof x === 'function' || typeof x === 'object')) {// 2.3 (3)(3)(3) 和 2.3 (3)(4)(1) 调用优先问题专用变量let called = falsetry {const then = x.thenif (typeof then === 'function') {// 2.3 (3)(3) 如果 then 是一个函数,则以 x 作为 this 调用它then.call(x,(y) => {if (called) returncalled = true// 2.3 (3)(3)(1)resolvePromise(promise, y, resolve, reject)},(r) => {if (called) returncalled = true// 2.3 (3)(3)(2)reject(r)})} else {// 2.3 (3)(4) x 为非 thenable 对象(如果 then 不是一个函数,则用 x 来实现 promise)resolve(x)}} catch (e) {if (called) returncalled = true// 2.3 (3)(2) 如果检索属性 x.then 时抛出异常 e,则以 e 作为原因拒绝 promise// 2.3 (3)(3)(4)(2) 如果调用 then 时抛出异常,以 e 作为原因拒绝 promisereject(e)}} else {// 2.3 (4) 如果 x 既不是对象也不是函数,则用 x 来实现 promise// x 为 null undefined、基本数值等情况resolve(x)}
}// 暴露一个接口提供测试的静态方法
MyPromise.deferred = function () {const result = {}result.promise = new MyPromise((resolve, reject) => {result.resolve = resolveresult.reject = reject})return result
}module.exports = MyPromise