ES6 实现 Promise 的源码解析

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Promise 是一种流行的异步解决方案，它支持异步操作，并且可以对异步操作的结果进行处理。它的设计目标是为了解决 JavaScript 中异步编程的问题，使异步编程变得更加简单和有序。在 ES6 中，Promise 已经成为了内置对象，成为了一个重要的 JS 标准库。

Promise 的基本概念

Promise 的设计是基于两个基本概念的：Promise 对象和状态。

Promise 对象

在 ES6 中，Promise 对象是一个代理对象，代表一个异步操作的最终完成（或失败）及其结果值的表示。一个 Promise 对象最初是等待中（pending）的，此时它表示还没有得到任何值，但是可能在未来某一时刻会变为完成（fulfilled）或拒绝（rejected）状态。

状态

Promise 对象最初是等待中状态（pending），当它变成完成状态（fulfilled）时，代表异步操作成功完成，并返回一个可用的结果值。而当它变成拒绝状态（rejected）时，代表异步操作失败，返回一个错误信息或异常对象。

Promise 的特点

Promise 有以下几个特点：

  1. Promise 对象是代理对象，它将异步操作的结果通知给 Promise 的使用者。
  2. Promise 对象是不可变的。它一旦变为完成状态或者拒绝状态，就不会再改变它的状态了。
  3. Promise 对象支持链式操作，可以一直链式调用多个 Promise 对象，来制定一系列异步操作的顺序和依赖关系。
  4. Promise 对象有统一的错误处理机制，可以使用 catch() 方法来捕获异步操作返回的错误信息。

Promise 的实现原理

实现一个 Promise 对象，我们需要先从它的构造函数入手。Promise 的构造函数如下：

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这里的 executor 是一个函数，它将作为 Promise 对象构造函数的参数，当 Promise 实例化时会立即被执行。executor 接收两个函数作为参数：resolve 和 reject。resolve 和 reject 函数将 Promise 变成完成或拒绝状态，它们对 Promise 对象的状态和结果值进行了处理。

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在上面的代码中，我们定义了私有变量 _state、_value、_deferredState、_deferredValue 和 _handler。其中，_state 存储 Promise 对象的状态，默认为等待中状态；_value 存储 Promise 的结果值；_deferredState 和 _deferredValue 保存 resolve 和 reject 函数；_handler 用来存储我们后面会讲到的 then() 方法指定的各种回调函数。

Promise 对象主要有三种状态：等待中状态（pending）、完成状态（fulfilled）和 拒绝状态（rejected）。当 Promise 变为完成或拒绝状态后，它就不会再改变它的状态了。

_resolve() 方法用于将 Promise 变成完成状态。它将传入的 value 参数存储到 _value 变量中，修改 _state 变量的值，并且遍历存储在 _handler 数组中的回调函数，并执行它们。

_reject() 方法用于将 Promise 变成拒绝状态。它将传入的 error 参数存储到 _value 变量中，修改 _state 变量的值，并且遍历存储在 _handler 数组中的回调函数，并执行它们。

注意，当 Promise 对象的状态发生变化时，它的处理程序函数是异步执行的。这是因为在此之前，它们是存储在 _handler 数组中的。当时延续 resolve 或 reject 调用时，以及传递给 setTimeout() 等计时器函数的回调函数时，函数的执行是异步的。

现在我们已经实现了 Promise 对象的基本构造函数，下面来实现 then() 方法。

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Promise 的 then() 方法接受两个参数：onFulfilled（Promise 变成成功状态时调用）和 onRejected（Promise 变成失败状态时调用）。当 Promise 对象成功时，它将调用 onFulfilled 方法，并将结果传递给它。当 Promise 对象失败时，它将调用 onRejected 方法，并将异常对象传递给它。

在 then() 方法中，我们创建一个新的 Promise 对象，然后将需要执行的 onfulfilled 和 onRejected 函数保存到 _handler 数组中。在 Promise 变成完成或拒绝状态时，我们将遍历 _handler 数组，并执行保存的函数。

注意一点，Promise 对象的处理程序函数都是异步执行的。我们在代码中使用了 setTimeout() 以保证异步执行。

实际上，在完成和拒绝时始终有一个异步调用的任务在处理，以确保任何传递给 then() 方法的处理程序都将在处理程序添加到处理程序数组中之前调用。这就是为什么我们需要在切换状态之前使用 setTimeout()。

Promise 的示例代码

下面提供一个使用 Promise 的简单示例，将对一个 json 文件进行 fetch。

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在上面的代码中，我们定义了一个 fetchData 函数，它接收一个 URL 参数，并返回一个 Promise 对象。如果返回的 response 状态码为 ok（即 200 到 299 范围内的状态码），它会返回 JSON 格式的 response 数据，否则会抛出一个错误。

在 then() 方法中，我们将调用 resolve() 函数，并将返回的 data 对象传递给它。

在 catch() 方法中，我们将调用 reject() 函数，并将错误对象传递给它。在此处我们可以编写错误处理代码。

在主函数中，我们调用 fetchData() 函数，并在 then() 方法中打印响应数据，而在 catch() 方法中打印错误信息。

结论

ES6 中内置的 Promise 对象，提供了一种简单的解决方案，可以优雅地处理异步编程问题。在实现 Promise 的时候，我们需要了解 Promise 对象的基本概念和特点，以及它的实现原理，才能更好地理解 Promise 对象的使用和扩展。为了更好地理解 Promise 对象，我们通过示例代码演示了 Promise 的基本使用方法。

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