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作者：孔垂亮

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很多同學在學習 Promise 時，知其然卻不知其所以然，對其中的用法理解不了。 本系列文章由淺入深逐步實現(xiàn) Promise，并結(jié)合流程圖、實例以及動畫進行演示，達到深刻理解 Promise 用法的目的。

本系列文章有如下幾個章節(jié)組成：

1. 圖解 Promise 實現(xiàn)原理（一）—— 基礎實現(xiàn)

2. 圖解 Promise 實現(xiàn)原理（二）—— Promise 鏈式調(diào)用

3. 圖解 Promise 實現(xiàn)原理（三）—— Promise 原型方法實現(xiàn)

4. 圖解 Promise 實現(xiàn)原理（四）—— Promise 靜態(tài)方法實現(xiàn)

本文適合對 Promise 的用法有所了解的人閱讀，如果還不清楚，請自行查閱阮一峰老師的 《 ES6入門 之 Promise 對象》。

Promise 規(guī)范有很多，如 Promise/A，Promise/B，Promise/D 以及 Promise/A 的升級版 Promise/A+，有興趣的可以去了解下，最終 ES6 中采用了 Promise/A+ 規(guī)范。所以本文的Promise源碼是按照 Promise/A+規(guī)范來編寫的（不想看英文版的移步 Promise/A+規(guī)范中文翻譯）。

引子

為了讓大家更容易理解，我們從一個場景開始，一步一步跟著思路思考，會更容易看懂。

考慮下面一種獲取用戶 id 的請求處理：

//不使用Promise        http.get('some_url', function (result) {
    //do something
    console.log(result.id);
});//使用Promisenew Promise(function (resolve) {
    //異步請求
    http.get('some_url', function (result) {
        resolve(result.id)
    })
}).then(function (id) {
    //do something
    console.log(id);
})

//不使用Promise        http.get('some_url', function (id) {
    //do something
    http.get('getNameById', id, function (name) {
        //do something
        http.get('getCourseByName', name, function (course) {
            //dong something
            http.get('getCourseDetailByCourse', function (courseDetail) {
                //do something
            })
        })
    })
});//使用Promisefunction getUserId(url) {
    return new Promise(function (resolve) {
        //異步請求
        http.get(url, function (id) {
            resolve(id)
        })
    })
}
getUserId('some_url').then(function (id) {
    //do something
    return getNameById(id); // getNameById 是和 getUserId 一樣的Promise封裝。下同}).then(function (name) {
    //do something
    return getCourseByName(name);
}).then(function (course) {
    //do something
    return getCourseDetailByCourse(course);
}).then(function (courseDetail) {
    //do something});

實現(xiàn)原理

說到底，Promise 也還是使用回調(diào)函數(shù)，只不過是把回調(diào)封裝在了內(nèi)部，使用上一直通過 then 方法的鏈式調(diào)用，使得多層的回調(diào)嵌套看起來變成了同一層的，書寫上以及理解上會更直觀和簡潔一些。

一、基礎版本

//極簡的實現(xiàn)class Promise {
    callbacks = [];
    constructor(fn) {
        fn(this._resolve.bind(this));
    }
    then(onFulfilled) {        this.callbacks.push(onFulfilled);
    }
    _resolve(value) {        this.callbacks.forEach(fn => fn(value));
    }
}//Promise應用let p = new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
        console.log('done');
        resolve('5秒');
    }, 5000);
}).then((tip) => {
    console.log(tip);
})

上述代碼很簡單，大致的邏輯是這樣的：

1. 調(diào)用 then 方法，將想要在 Promise 異步操作成功時執(zhí)行的 onFulfilled 放入callbacks隊列，其實也就是注冊回調(diào)函數(shù)，可以向觀察者模式方向思考；

2. 創(chuàng)建 Promise 實例時傳入的函數(shù)會被賦予一個函數(shù)類型的參數(shù)，即 resolve，它接收一個參數(shù) value，代表異步操作返回的結(jié)果，當異步操作執(zhí)行成功后，會調(diào)用resolve方法，這時候其實真正執(zhí)行的操作是將 callbacks 隊列中的回調(diào)一一執(zhí)行。

（圖：基礎版本實現(xiàn)原理）

首先 new Promise 時，傳給 Promise 的函數(shù)設置定時器模擬異步的場景，接著調(diào)用 Promise 對象的 then 方法注冊異步操作完成后的 onFulfilled，最后當異步操作完成時，調(diào)用 resolve(value)， 執(zhí)行 then 方法注冊的 onFulfilled。

then 方法注冊的 onFulfilled 是存在一個數(shù)組中，可見 then 方法可以調(diào)用多次，注冊的多個onFulfilled 會在異步操作完成后根據(jù)添加的順序依次執(zhí)行。如下：

//then 的說明let p = new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
        console.log('done');
        resolve('5秒');
    }, 5000);
});
p.then(tip => {
    console.log('then1', tip);
});
p.then(tip => {
    console.log('then2', tip);
});

上例中，要先定義一個變量 p ，然后 p.then 兩次。而規(guī)范中要求，then 方法應該能夠鏈式調(diào)用。 實現(xiàn)也簡單，只需要在 then 中 return this 即可。如下所示：

//極簡的實現(xiàn)+鏈式調(diào)用class Promise {
    callbacks = [];
    constructor(fn) {
        fn(this._resolve.bind(this));
    }
    then(onFulfilled) {        this.callbacks.push(onFulfilled);        return this;//看這里
    }
    _resolve(value) {        this.callbacks.forEach(fn => fn(value));
    }
}let p = new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
        console.log('done');
        resolve('5秒');
    }, 5000);
}).then(tip => {
    console.log('then1', tip);
}).then(tip => {
    console.log('then2', tip);
});

（圖：基礎版本的鏈式調(diào)用）

二、加入延遲機制

上面 Promise 的實現(xiàn)存在一個問題：如果在 then 方法注冊 onFulfilled 之前，resolve 就執(zhí)行了，onFulfilled 就不會執(zhí)行到了。比如上面的例子中我們把 setTimout 去掉：

//同步執(zhí)行了resolvelet p = new Promise(resolve => {
    console.log('同步執(zhí)行');
    resolve('同步執(zhí)行');
}).then(tip => {
    console.log('then1', tip);
}).then(tip => {
    console.log('then2', tip);
});

執(zhí)行結(jié)果顯示，只有 "同步執(zhí)行" 被打印了出來，后面的 "then1" 和 "then2" 均沒有打印出來。再回去看下 Promise 的源碼，也很好理解，resolve 執(zhí)行時，callbacks 還是空數(shù)組，還沒有onFulfilled 注冊上來。

這顯然是不允許的，Promises/A+規(guī)范明確要求回調(diào)需要通過異步方式執(zhí)行，用以保證一致可靠的執(zhí)行順序。因此要加入一些處理，保證在 resolve 執(zhí)行之前，then 方法已經(jīng)注冊完所有的回調(diào)：

//極簡的實現(xiàn)+鏈式調(diào)用+延遲機制class Promise {
    callbacks = [];
    constructor(fn) {
        fn(this._resolve.bind(this));
    }
    then(onFulfilled) {        this.callbacks.push(onFulfilled);        return this;
    }
    _resolve(value) {
        setTimeout(() => {//看這里
            this.callbacks.forEach(fn => fn(value));
        });
    }
}

在 resolve 中增加定時器，通過 setTimeout 機制，將 resolve 中執(zhí)行回調(diào)的邏輯放置到JS任務隊列末尾，以保證在 resolve 執(zhí)行時，then方法的 onFulfilled 已經(jīng)注冊完成。

（圖：延遲機制）

但是這樣依然存在問題，在 resolve 執(zhí)行后，再通過 then 注冊上來的 onFulfilled 都沒有機會執(zhí)行了。如下所示，我們加了延遲后，then1 和 then2 可以打印出來了，但下例中的 then3 依然打印不出來。所以我們需要增加狀態(tài)，并且保存 resolve 的值。

let p = new Promise(resolve => {
    console.log('同步執(zhí)行');
    resolve('同步執(zhí)行');
}).then(tip => {
    console.log('then1', tip);
}).then(tip => {
    console.log('then2', tip);
});
setTimeout(() => {
    p.then(tip => {
        console.log('then3', tip);
    })
});

三、增加狀態(tài)

為了解決上一節(jié)拋出的問題，我們必須加入狀態(tài)機制，也就是大家熟知的 pending、fulfilled、rejected。

Promises/A+ 規(guī)范中明確規(guī)定了，pending 可以轉(zhuǎn)化為 fulfilled 或 rejected 并且只能轉(zhuǎn)化一次，也就是說如果 pending 轉(zhuǎn)化到 fulfilled 狀態(tài)，那么就不能再轉(zhuǎn)化到 rejected。并且 fulfilled 和 rejected 狀態(tài)只能由 pending 轉(zhuǎn)化而來，兩者之間不能互相轉(zhuǎn)換。

增加狀態(tài)后的實現(xiàn)是這樣的

//極簡的實現(xiàn)+鏈式調(diào)用+延遲機制+狀態(tài)class Promise {
    callbacks = [];
    state = 'pending';//增加狀態(tài)
    value = null;//保存結(jié)果
    constructor(fn) {
        fn(this._resolve.bind(this));
    }
    then(onFulfilled) {        if (this.state === 'pending') {//在resolve之前，跟之前邏輯一樣，添加到callbacks中
            this.callbacks.push(onFulfilled);
        } else {//在resolve之后，直接執(zhí)行回調(diào)，返回結(jié)果了
            onFulfilled(this.value);
        }        return this;
    }
    _resolve(value) {        this.state = 'fulfilled';//改變狀態(tài)
        this.value = value;//保存結(jié)果
        this.callbacks.forEach(fn => fn(value));
    }
}

注意：當增加完狀態(tài)之后，原先的_resolve中的定時器可以去掉了。當reolve同步執(zhí)行時，雖然callbacks為空，回調(diào)函數(shù)還沒有注冊上來，但沒有關系，因為后面注冊上來時，判斷狀態(tài)為fulfilled，會立即執(zhí)行回調(diào)。

（圖：Promise 狀態(tài)管理）

實現(xiàn)源碼中只增加了 fulfilled 的狀態(tài) 和 onFulfilled 的回調(diào)，但為了完整性，在示意圖中增加了 rejected 和 onRejected 。后面章節(jié)會實現(xiàn)。

resolve 執(zhí)行時，會將狀態(tài)設置為 fulfilled ，并把 value 的值存起來，在此之后調(diào)用 then 添加的新回調(diào)，都會立即執(zhí)行，直接返回保存的value值。

（Promise 狀態(tài)變化演示動畫）

詳情請點擊： https://mp.weixin.qq.com/s/UNzYgpnKzmW6bAapYxnXRQ

至此，一個初具功能的Promise就實現(xiàn)好了，它實現(xiàn)了 then，實現(xiàn)了鏈式調(diào)用，實現(xiàn)了狀態(tài)管理等等。但仔細想想，鏈式調(diào)用的實現(xiàn)只是在 then 中 return 了 this，因為是同一個實例，調(diào)用再多次 then 也只能返回相同的一個結(jié)果，這顯然是不能滿足我們的要求的。下一節(jié)，講述如何實現(xiàn)真正的鏈式調(diào)用。