在上一篇博客[译]前端基础知识储备——Promise/A+规范中,我们介绍了Promise/A+规范的具体条目。在本文中,我们来选择了promiz,让大家来看下一个具体的Promise库的内部代码是如何运作的。
promiz是一个体积很小的promise库(官方介绍约为913 bytes (gzip)),作为一个ES2015标准中的Promise的polyfill,实现了诸如resolve
、all
和race
等API。
我们在这里简单回顾一下Promise/A+的主要关键点,如果需要了解详细内容的同学,可以阅读我的上一篇博客。
pending
、fulfilled
和rejected
,且只能从pending
到fulfilled
或者rejected
,没有其他的流转方式。then
函数的两个回调函数,有且仅有一次机会被执行(即执行了onfulfilled
就不会执行onrejected
函数,且只执行一次)。在介绍Promise之前,我们先介绍一下异步执行器。在Promise中,我们需要一个异步的执行器来异步执行我们的回调函数。在规范中提到,通常情况下,我们可以使用微任务(nextTick)或者宏任务(setTimeout)来实现。但是,如果我们需要兼容Web Worker这种情况的话,我们可能还需要一些更多的方式来处理。具体代码如下:
var queueId = 1
var queue = {}
var isRunningTask = false
// 使用postMessage来执行异步函数
if (!global.setImmediate)
global.addEventListener('message', function (e) {
if (e.source == global) {
if (isRunningTask)
nextTick(queue[e.data])
else {
isRunningTask = true
try {
queue[e.data]()
} catch (e) {}
delete queue[e.data]
isRunningTask = false
}
}
})
/**
* 异步执行方法
* @param {function} fn 需要执行的回调函数
*/
function nextTick(fn) {
if (global.setImmediate) setImmediate(fn)
// 如果在Web Worker中使用以下方法
else if (global.importScripts) setTimeout(fn)
else {
queueId++
queue[queueId] = fn
global.postMessage(queueId, '*')
}
}
以上代码比较简单,我们简单说明下:
setImmediate
、setTimeout
和postMessage
这三个方法来执行异步函数,其中:
setImmedeate
,只有IE实现了该方法,在执行完队列中的代码后立即执行。PostMessage
,新增的H5中的方法。setTimeout
,兼容性最佳,可以适用各种场景。因此,在promiz的这段代码中,有一定的兼容性问题,应该把setTimeout放到最后作为一个兜底策略,否则无法在老浏览器中执行。
说完了异步函数执行器,我们来看下promise的构造函数。
首先我们来看下内存数据,我们需要存储当前promise的状态、成功的值或者失败的原因、下一个promise的引用和成功与失败的回调函数。因此,我们需要以下变量:
// states
// 0: pending
// 1: resolving
// 2: rejecting
// 3: resolved
// 4: rejected
var self = this,
state = 0, // promise状态
val = 0, // success callback返回值
next = [], // 返回的新的promise对象
fn, er; // then方法中的成功回调函数和失败回调函数
在存储完相关数据后,我们来看下构造函数。
function Deferred(resolver) {
...
self = this;
try {
if (typeof resolver == 'function')
resolver(self['resolve'], self['reject'])
} catch (e) {
self['reject'](e)
}
}
构造函数非常简单,除了声明相关的函数,就只有执行传入的callback而已。当然,如果我们不是链式调用的第一个promise,那么我们会没有resolver
参数,因此不需要在此执行,我们会在then
函数执行resolve
方法。
下面我们来看下上面提到的处理函数resovle
和reject
。
self['resolve'] = function (v) {
fn = self.fn
er = self.er
if (!state) {
val = v
state = 1
nextTick(fire)
}
return self
}
self['reject'] = function (v) {
fn = self.fn
er = self.er
if (!state) {
val = v
state = 2
nextTick(fire)
}
return self
}
self['then'] = function (_fn, _er) {
if (!(this._d == 1))
throw TypeError()
var d = new Deferred()
d.fn = _fn
d.er = _er
if (state == 3) {
d.resolve(val)
}
else if (state == 4) {
d.reject(val)
}
else {
next.push(d)
}
return d
}
在resolve
和reject
这两个函数中,都是改变了内部promise的状态,给定了参数值,同时异步触发了fire函数。而then
方法,则是生成了一个新的Deferred
对象,并且完成了相关的初始化(执行完then方法我们就会得到这个新生成的Deferred
对象,也就是一个新的Promise);当前一个promise到达resolved
状态时,不需要等待则直接出发resolve方法,rejected
状态时也一样。那么,让我们来看下fire方法到底是做什么的呢?
function fire() {
// 检测是不是一个thenable对象
var ref;
try {
ref = val && val.then
} catch (e) {
val = e
state = 2
return fire()
}
thennable(ref, function () {
state = 1
fire()
}, function () {
state = 2
fire()
}, function () {
try {
if (state == 1 && typeof fn == 'function') {
val = fn(val)
}
else if (state == 2 && typeof er == 'function') {
val = er(val)
state = 1
}
} catch (e) {
val = e
return finish()
}
if (val == self) {
val = TypeError()
finish()
} else thennable(ref, function () {
finish(3)
}, finish, function () {
finish(state == 1 && 3)
})
})
}
从上面的代码来看,fire函数只是判断了ref是不是一个thenable对象,然后调用了thenable函数,传递了3个回调函数。那么这些回调函数到底是做什么用的呢?我们需要来看下thenable函数的实现代码。
// ref:指向thenable对象的`then`函数
// cb, ec, cn : successCallback, failureCallback, notThennableCallback
function thennable(ref, cb, ec, cn) {
// Promises can be rejected with other promises, which should pass through
if (state == 2) {
return cn()
}
if ((typeof val == 'object' || typeof val == 'function') && typeof ref == 'function') {
try {
// cnt变量用来保证成功和失败的回调函数总共只会被执行一次
var cnt = 0
ref.call(val, function (v) {
if (cnt++) return
val = v
cb()
}, function (v) {
if (cnt++) return
val = v
ec()
})
} catch (e) {
val = e
ec()
}
} else {
cn()
}
};
在thenable函数中,如果判断当前的promise的状态是处于rejecting
时,会直接执行cn
,也就是将reject状态传递下去。而如果当ref不是一个thenable对象的then
函数时(那么此时值为undefined),那么就会直接执行cn
。
通过fire函数传递的三个callback我们可以看到,cn
是在promise的状态改变时,针对特定的状态来触发相对应的onfulfilled
或者onrejected
回调函数。
只有当ref
是一个thenable
时(传递给resolve
的是一个promise),代码才会进入上面的try catch
逻辑中。
看完了上面的各部分代码,我相信大家可能对整个执行流程仍然不够熟悉,下面,我们将这些流程拼接起来,通过几个完整的流程来说明下。
当我们声明一个promise式,我们会传入一个resolver
。此时,整个Deferred
对象的state
是0。如果我们在resolver
里面调用了resolve
方法,那么我们的state
就会变成1,然后出发fire函数注册到thenable函数里面的第三个回调函数,从而将值传递给下一个thenable。当thenable的then函数执行完成(即我们看到的Promise后面跟着的then函数执行完成以后),我们的state
才会变成3,也就是说上一个Promise才会结束,返回一个新的Promise。
如果不是第一个Promise,那么我们就没有resolver
参数。因此,我们的resolve
方法并不是通过在resolver
中进行调用的,而是将回调函数fn
注册进来,在上一个Promise完成后主动调用执行的。也就是说,我们在上一个Promise执行完then函数并且返回一个新的Promise时,我们这个返回的Promise就已经进入了resolving
的状态。
resolve
传递一个Promise在Promise/A+规范中,如果我们给resolve
传递一个promise,那么我们的通过resolve
获取到的值就是传递进去的这个promise返回的值。当然,我们也必须等待作为参数的这个promise处理完成后,才会处理外面的这个promise。
在promiz的代码中,我们如果通过resolve
接收到一个promise,那么我们在fire函数中就会吧promise.then
的引用传递给thenable
函数。在thenable
函数中,我们会将我们当前promise需要执行的onfulfilled
和onrejected
封装成一个函数,传递给作为参数的promise的then函数。因此,当作为参数的promise执行任意结果的回调函数时,就会将参数传递给外层的promise,执行对应的回调函数。
让我们先看代码。
Deferred.all = function (arr) {
if (!(this._d == 1))
throw TypeError()
if (!(arr instanceof Array))
return Deferred.reject(TypeError())
var d = new Deferred()
function done(e, v) {
if (v)
return d.resolve(v)
if (e)
return d.reject(e)
var unresolved = arr.reduce(function (cnt, v) {
if (v && v.then)
return cnt + 1
return cnt
}, 0)
if (unresolved == 0)
d.resolve(arr)
arr.map(function (v, i) {
if (v && v.then)
v.then(function (r) {
arr[i] = r
done()
return r
}, done)
})
}
done()
return d
}
在Promise.all
中,我们使用了一个计数器来进行统计,在每一个Promise后面都增加一个then函数用于增加计数。当Promise成功时则计数+1。当整个数组中的Promise都已经进入resolved
状态时,我们才会执行thenable
的then函数。如果有一个失败的话,则立即进入reject流程。
从代码设计层面来看,promiz的代码量较少,阅读也较为简单。但是,在某些细节的设计上,promiz还是体现出了较为巧妙的思路,如在处理作为入参的promise时,能够在这个promise后面动态的添加一个then
函数,从而获取数据给外面的promise。
如果大家有兴趣,建议自己根据本文的说明阅读一遍源码,配合Promise/A+规范来看下是如何实现每一条规范的。
下一篇博客,我们将为大家从头开始,来实现一个Promise库。
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