面向面試題和實際應用談Promise

lunlunshiwo發表於2019-03-04
面試題Promise

　　“金三銀四，金九銀十”，都是要收穫的季節。面對各種面試題，各種概念、原理都要去記，挺枯燥的。本文是面向面試題和實際使用談一下Promise。

Promise是什麼？

　　Promise是JS非同步程式設計中的重要概念，非同步抽象處理物件，是目前比較流行Javascript非同步程式設計解決方案之一。這句話說的很明白了，Promise是一種用於解決非同步問題的思路、方案或者物件方式。在js中，經常使用非同步的地方是Ajax互動。比如在es5時代，jQuery的ajax的使用success來完成非同步的：

$.ajax({
   url:'/xxx',
   success:()=>{},
   error: ()=>{}
})複製程式碼

　　這種方法可以清楚的讓讀程式碼的人明白那一部分是Ajax請求成功的回撥函式和失敗的回撥函式。但是問題來了，當一次請求需要連續請求多個介面時，這段程式碼彷彿進入了一團亂麻中：

// 第一次 
$.ajax({
     url:'/xxx',
     success:()=>{
         // 第二次
         $.ajax({
             url:'/xxx',
             success:()=>{
               // 第三次
               $.ajax({
                  url:'/xxx',
                  success:()=>{
                   // 可能還會有
                  },
                  error: ()=>{}
                })
             },
             error: ()=>{}
        })
     },
     error: ()=>{}
}) 複製程式碼

　　也許因為success和error這兩個函式的存在，理解這段程式碼會很簡單，但是當我們更改需求的時候，這將成為一個棘手的問題。這就是回撥地獄。

　　當然，這是es5時代。當js這門語言發展到es6時代時，Promise的出現給非同步帶來了變革。Promise提供一個then，來為非同步提供回撥函式：

$.ajax({
    url:'/xxx',
}).then( ()=>{
   // 成功的回撥
}, ()=>{
  // 失敗的回撥 
})複製程式碼

　　而其先進之處則是，可以在then方法中繼續寫Promise物件並返回，然後繼續呼叫then來進行回撥操作。

Promise的用法

　　說完了Promise是什麼，下面讓我們研究一下Promise怎麼使用。首先，Promise是一個物件，因此，我們使用new的方式新建一個。然後給它傳一個函式作為引數，這個函式呢也有兩個引數，一個叫resolve(決定)，一個叫reject(拒絕)，這兩個引數也是函式。緊接著，我們使用then來呼叫這個Promise：

const fn = new Promise(function (resolve, reject) {
  setTimeout(()=>{
    let num = Math.ceil(Math.random() * 10) // 假設num為7
    if (num > 5) {
      resolve(num) //返回7
    } else {
      reject(num)
    }
  },2000)
})
fn.then((res)=>{
  console.log(res) // 7
},(err)=>{
  console.log(err)
})複製程式碼

　　這就是最簡單的Promise的使用。假設2秒鐘之後生成隨機數為7，因此resolve回撥函式執行，then走第一個函式，console.log(7)。假設2秒鐘之後生成隨機數為3，因此reject回撥函式執行，then走第二個函式，console.log(3)。

　　那你可能說了，Promise要是就這點能耐也沒什麼大不了的啊？我們上面說了Promise的先進之處在於可以在then方法中繼續寫Promise物件並返回，然後繼續呼叫then來進行回撥操作：

fn = new Promise(function (resolve, reject) {
  let num = Math.ceil(Math.random() * 10)
  if (num > 5) {
    resolve(num)
  } else {
    reject(num)
  }
})
// 第一次回撥
fn.then((res)=>{
  console.log(`res==>${res}`)
  return new Promise((resolve,reject)=>{
    if(2*res>15){
      resolve(2*res)
    }else{
      reject(2*res)
    }
  })
}，(err)=>{
  console.log(`err==>${err}`)
}).then((res)=>{ // 第二次回撥
  console.log(res)
}，(err)=>{
  console.log(`err==>${err}`)
})複製程式碼

　　這就可以代替了上面類似es5時代的jQurey的success的巢狀式的回撥地獄的產生，讓程式碼清爽了許多。這裡的resolve就相當於以前的success。

Promise的原理

　　在Promise的內部，有一個狀態管理器的存在，有三種狀態：pending、fulfilled、rejected。

　　　　(1) promise 物件初始化狀態為 pending。

　　　　(2) 當呼叫resolve(成功)，會由pending => fulfilled。

　　　　(3) 當呼叫reject(失敗)，會由pending => rejected。

　　因此，看上面的的程式碼中的resolve(num)其實是將promise的狀態由pending改為fulfilled，然後向then的成功回掉函式傳值，reject反之。但是需要記住的是注意promsie狀態 只能由 pending => fulfilled/rejected, 一旦修改就不能再變（記住，一定要記住，下面會考到）。

　　當狀態為fulfilled（rejected反之）時，then的成功回撥函式會被呼叫，並接受上面傳來的num，進而進行操作。promise.then方法每次呼叫，都返回一個新的promise物件 所以可以鏈式寫法（無論resolve還是reject都是這樣）。

Promise的幾種方法

then

　　then方法用於註冊當狀態變為fulfilled或者reject時的回撥函式：

// onFulfilled 是用來接收promise成功的值
// onRejected 是用來接收promise失敗的原因
promise.then(onFulfilled, onRejected);複製程式碼

　　需要注意的地方是then方法是非同步執行的。

// resolve(成功) onFulfilled會被呼叫
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
   resolve('fulfilled'); // 狀態由 pending => fulfilled
});
promise.then(result => { // onFulfilled
    console.log(result); // 'fulfilled' 
}, reason => { // onRejected 不會被呼叫
})

// reject(失敗) onRejected會被呼叫
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
   reject('rejected'); // 狀態由 pending => rejected
});
promise.then(result => { // onFulfilled 不會被呼叫
}, reason => { // onRejected 
    console.log(rejected); // 'rejected'
})複製程式碼

catch

　　catch在鏈式寫法中可以捕獲前面then中傳送的異常。

fn = new Promise(function (resolve, reject) {
  let num = Math.ceil(Math.random() * 10)
  if (num > 5) {
    resolve(num)
  } else {
    reject(num)
  }
})
fn..then((res)=>{
  console.log(res)
}).catch((err)=>{
  console.log(`err==>${err}`)
})複製程式碼

　　其實，catch相當於then(null,onRejected),前者只是後者的語法糖而已。

resolve、reject

　　Promise.resolve 返回一個fulfilled狀態的promise物件，Promise.reject 返回一個rejected狀態的promise物件。

Promise.resolve('hello').then(function(value){
    console.log(value);
});

Promise.resolve('hello');
// 相當於
const promise = new Promise(resolve => {
   resolve('hello');
});

// reject反之複製程式碼

all

　　但從字面意思上理解，可能為一個狀態全部怎麼樣的意思，讓我看一下其用法，就可以看明白這個靜態方法：

var   p1 = Promise.resolve(1),
      p2 = Promise.reject(2),
      p3 = Promise.resolve(3);
Promise.all([p1, p2, p3]).then((res)=>{
    //then方法不會被執行
    console.log(results);
}).catch((err)=>{
    //catch方法將會被執行，輸出結果為：2
    console.log(err);
});複製程式碼

　　大概就是作為引數的幾個promise物件一旦有一個的狀態為rejected，則all的返回值就是rejected。

　　當這幾個作為引數的函式的返回狀態為fulfilled時，至於輸出的時間就要看誰跑的慢了：

let p1 = new Promise((resolve)=>{
  setTimeout(()=>{
    console.log('1s') //1s後輸出
    resolve(1)
  },1000)
})
let p10 = new Promise((resolve)=>{
  setTimeout(()=>{
    console.log('10s') //10s後輸出
    resolve(10)
  },10000)
})
let p5 = new Promise((resolve)=>{
  setTimeout(()=>{
    console.log('5s') //5s後輸出
    resolve(5)
  },5000)
})
Promise.all([p1, p10, p5]).then((res)=>{
    console.log(res); // 最後輸出
})複製程式碼

　　這段程式碼執行時，根據看誰跑的慢的原則，則會在10s之後輸出[1,10,5]。over，all收工。

race

　　promise.race()方法也可以處理一個promise例項陣列但它和promise.all()不同，從字面意思上理解就是競速，那麼理解起來上就簡單多了，也就是說在陣列中的元素例項那個率先改變狀態，就向下傳遞誰的狀態和非同步結果。但是，其餘的還是會繼續進行的。

let p1 = new Promise((resolve)=>{
  setTimeout(()=>{
    console.log('1s') //1s後輸出
    resolve(1)
  },1000)
})
let p10 = new Promise((resolve)=>{
  setTimeout(()=>{
    console.log('10s') //10s後輸出
    resolve(10) //不傳遞
  },10000)
})
let p5 = new Promise((resolve)=>{
  setTimeout(()=>{
    console.log('5s') //5s後輸出
    resolve(5) //不傳遞
  },5000)
})
Promise.race([p1, p10, p5]).then((res)=>{
    console.log(res); // 最後輸出
})複製程式碼

　　因此，在這段程式碼的結尾我們的結果為

1s
1
5s
10s複製程式碼

　　我們可以根據race這個屬性做超時的操作：

//請求某個圖片資源
let requestImg = new Promise(function(resolve, reject){
        var img = new Image();
        img.onload = function(){
            resolve(img);
        }
    });
//延時函式，用於給請求計時
let timeOut = new Promise(function(resolve, reject){
        setTimeout(function(){
            reject('圖片請求超時');
        }, 5000);
    });

Promise.race([requestImg, timeout]).then((res)=>{
    console.log(res);
}).catch((err)=>{
    console.log(err);
});複製程式碼

Promise相關的面試題

1.

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(1);
    resolve();
    console.log(2);
});
promise.then(() => {
    console.log(3);
});
console.log(4);複製程式碼

　　輸出結果為：1，2，4，3。

　　解題思路：then方法是非同步執行的。

2.

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve('success')
    reject('error')
  }, 1000)
})
promise.then((res)=>{
  console.log(res)
},(err)=>{
  console.log(err)
})複製程式碼

　　輸出結果：success

　　解題思路：Promise狀態一旦改變，無法在發生變更。

3.

Promise.resolve(1)
  .then(2)
  .then(Promise.resolve(3))
  .then(console.log)複製程式碼

　　輸出結果：1

　　解題思路：Promise的then方法的引數期望是函式，傳入非函式則會發生值穿透。

4.

setTimeout(()=>{
  console.log('setTimeout')
})
let p1 = new Promise((resolve)=>{
  console.log('Promise1')
  resolve('Promise2')
})
p1.then((res)=>{
  console.log(res)
})
console.log(1)複製程式碼

　　輸出結果：

　　　　Promise1
　　　　1
　　　　Promise2
　　　　setTimeout

　　解題思路：這個牽扯到js的執行佇列問題，整個script程式碼，放在了macrotask queue中，執行到setTimeout時會新建一個macrotask queue。但是，promise.then放到了另一個任務佇列microtask queue中。script的執行引擎會取1個macrotask queue中的task，執行之。然後把所有microtask queue順序執行完，再取setTimeout所在的macrotask queue按順序開始執行。（具體參考www.zhihu.com/question/36…）

5.
Promise.resolve(1)
    .then((res) => {
        console.log(res);
        return 2;
    })
    .catch((err) => {
        return 3;
    })
    .then((res) => {
        console.log(res);
    });複製程式碼

　　輸出結果：1 2

　　解題思路：Promise首先resolve(1)，接著就會執行then函式，因此會輸出1，然後在函式中返回2。因為是resolve函式，因此後面的catch函式不會執行，而是直接執行第二個then函式，因此會輸出2。

6.

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log('開始');
resolve('success');
}, 5000);
});
 
const start = Date.now();
promise.then((res) => {
console.log(res, Date.now() - start);
});
 
promise.then((res) => {
console.log(res, Date.now() - start);
});複製程式碼

　　輸出結果：

　　　　開始

　　　　success 5002

　　　　success 5002

　　解題思路：promise 的.then或者.catch可以被呼叫多次，但這裡 Promise 建構函式只執行一次。或者說 promise 內部狀態一經改變，並且有了一個值，那麼後續每次呼叫.then 或者.catch都會直接拿到該值。

7.

let p1 = new Promise((resolve,reject)=>{
  let num = 6
  if(num<5){
    console.log('resolve1')
    resolve(num)
  }else{
    console.log('reject1')
    reject(num)
  }
})
p1.then((res)=>{
  console.log('resolve2')
  console.log(res)
},(rej)=>{
  console.log('reject2')
  let p2 = new Promise((resolve,reject)=>{
    if(rej*2>10){
      console.log('resolve3')
      resolve(rej*2)
    }else{
      console.log('reject3')
      reject(rej*2)
    }
  })
　　return p2
}).then((res)=>{
  console.log('resolve4')
  console.log(res)
},(rej)=>{
  console.log('reject4')
  console.log(rej)
})複製程式碼

　　輸出結果：

　　　　reject1
　　　　reject2
　　　　resolve3
　　　　resolve4
　　　　12

　　解題思路：我們上面說了Promise的先進之處在於可以在then方法中繼續寫Promise物件並返回。

8.重頭戲！！！！實現一個簡單的Promise
function Promise(fn){
  var status = 'pending'
  function successNotify(){
      status = 'fulfilled'//狀態變為fulfilled
      toDoThen.apply(undefined, arguments)//執行回撥
  }
  function failNotify(){
      status = 'rejected'//狀態變為rejected
      toDoThen.apply(undefined, arguments)//執行回撥
  }
  function toDoThen(){
      setTimeout(()=>{ // 保證回撥是非同步執行的
          if(status === 'fulfilled'){
              for(let i =0; i< successArray.length;i ++)    {
                  successArray[i].apply(undefined, arguments)//執行then裡面的回掉函式
              }
          }else if(status === 'rejected'){
              for(let i =0; i< failArray.length;i ++)    {
                  failArray[i].apply(undefined, arguments)//執行then裡面的回掉函式
              }
          }
      })
  }
  var successArray = []
  var failArray = []
  fn.call(undefined, successNotify, failNotify)
  return {
      then: function(successFn, failFn){
          successArray.push(successFn)
          failArray.push(failFn)
          return undefined // 此處應該返回一個Promise
      }
  }
}複製程式碼

　　解題思路：Promise中的resolve和reject用於改變Promise的狀態和傳參，then中的引數必須是作為回撥執行的函式。因此，當Promise改變狀態之後會呼叫回撥函式，根據狀態的不同選擇需要執行的回撥函式。

總結

　　首先，Promise是一個物件，如同其字面意思一樣，代表了未來某時間才會知道結果的時間，不受外界因素的印象。Promise一旦觸發，其狀態只能變為fulfilled或者rejected，並且已經改變不可逆轉。Promise的建構函式接受一個函式作為引數，該引數函式的兩個引數分別為resolve和reject，其作用分別是將Promise的狀態由pending轉化為fulfilled或者rejected，並且將成功或者失敗的返回值傳遞出去。then有兩個函式作為Promise狀態改變時的回撥函式，當Promise狀態改變時接受傳遞來的引數並呼叫相應的函式。then中的回撥的過程為非同步操作。catch方法是對.then(null,rejectFn)的封裝（語法糖），用於指定發生錯誤時的回掉函式。一般來說，建議不要再then中定義rejected狀態的回撥函式，應該使用catch方法代替。all和race都是競速函式，all結束的時間取決於最慢的那個，其作為引數的Promise函式一旦有一個狀態為rejected，則總的Promise的狀態就為rejected；而race結束的時間取決於最快的那個，一旦最快的那個Promise狀態發生改變，那個其總的Promise的狀態就變成相應的狀態，其餘的引數Promise還是會繼續進行的。

　　當然在es7時代，也出現了await/async的非同步方案，這會是我們以後談論的。

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