深入理解 JavaScript 异步系列（3）—— ES6 中的 Promise

第一部分，Promise 加入 ES6 标准

原文地址 http://www.cnblogs.com/wangfupeng1988/p/6515855.html 未经作者允许不得转载！

从 jquery v1.5 发布经过若干时间之后，Promise 终于出现在了 ES6 的标准中，而当下 ES6 也正在被大规模使用。

本节展示的代码参考这里

本节内容概述

• 写一段传统的异步操作
• 用Promise进行封装

写一段传统的异步操作

还是拿之前讲 jquery deferred对象时的那段setTimeout程序

var wait = function () {
    var task = function () {
        console.log('执行完成')
    }
    setTimeout(task, 2000)
}
wait()

之前我们使用 jquery 封装的，接下来将使用 ES6 的Promise进行封装，大家注意看有何不同。

用Promise进行封装

const wait =  function () {
    // 定义一个 promise 对象
    const promise = new Promise((resolve, reject) => {
        // 将之前的异步操作，包括到这个 new Promise 函数之内
        const task = function () {
            console.log('执行完成')
            resolve()  // callback 中去执行 resolve 或者 reject
        }
        setTimeout(task, 2000)
    })
    // 返回 promise 对象
    return promise
}

注意看看程序中的注释，那都是重点部分。从整体看来，感觉这次比用 jquery 那次简单一些，逻辑上也更加清晰一些。

• 将之前的异步操作那几行程序，用new Promise((resolve,reject) => {.....})包装起来，最后return即可
• 异步操作的内部，在callback中执行resolve()（表明成功了，失败的话执行reject）

接着上面的程序继续往下写。wait()返回的肯定是一个promise对象，而promise对象有then属性。

const w = wait()
w.then(() => {
    console.log('ok 1')
}, () => {
    console.log('err 1')
}).then(() => {
    console.log('ok 2')
}, () => {
    console.log('err 2')
})

then还是和之前一样，接收两个参数（函数），第一个在成功时（触发resolve）执行，第二个在失败时(触发reject)时执行。而且，then还可以进行链式操作。

以上就是 ES6 的Promise的基本使用演示。看完你可能会觉得，这跟之前讲述 jquery 的不差不多吗 ———— 对了，这就是我要在之前先讲 jquery 的原因，让你感觉一篇一篇看起来如丝般顺滑！

接下来，将详细说一下 ES6 Promise 的一些比较常见的用法，敬请期待吧！

第二部分，Promise 在 ES6 中的具体应用

上一节对 ES6 的 Promise 有了一个最简单的介绍，这一节详细说一下 Promise 那些最常见的功能

本节展示的代码参考这里

本节课程概述

• 准备工作
• 参数传递
• 异常捕获
• 串联多个异步操作
• Promise.all和Promise.race的应用
• Promise.resolve的应用
• 其他

准备工作

因为以下所有的代码都会用到Promise，因此干脆在所有介绍之前，先封装一个Promise，封装一次，为下面多次应用。

const fs = require('fs')
const path = require('path')  // 后面获取文件路径时候会用到
const readFilePromise = function (fileName) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        fs.readFile(fileName, (err, data) => {
            if (err) {
                reject(err)  // 注意，这里执行 reject 是传递了参数，后面会有地方接收到这个参数
            } else {
                resolve(data.toString())  // 注意，这里执行 resolve 时传递了参数，后面会有地方接收到这个参数
            }
        })
    })
}

以上代码一个一段 nodejs 代码，将读取文件的函数fs.readFile封装为一个Promise。经过上一节的学习，我想大家肯定都能看明白代码的含义，要是看不明白，你就需要回炉重造了！

参数传递

我们要使用上面封装的readFilePromise读取一个 json 文件../data/data2.json，这个文件内容非常简单：{"a":100, "b":200}

先将文件内容打印出来，代码如下。大家需要注意，readFilePromise函数中，执行resolve(data.toString())传递的参数内容，会被下面代码中的data参数所接收到。

const fullFileName = path.resolve(__dirname, '../data/data2.json')
const result = readFilePromise(fullFileName)
result.then(data => {
    console.log(data)
})

再加一个需求，在打印出文件内容之后，我还想看看a属性的值，代码如下。之前我们已经知道then可以执行链式操作，如果then有多步骤的操作，那么前面步骤return的值会被当做参数传递给后面步骤的函数，如下面代码中的a就接收到了return JSON.parse(data).a的值

const fullFileName = path.resolve(__dirname, '../data/data2.json')
const result = readFilePromise(fullFileName)
result.then(data => {
    // 第一步操作
    console.log(data)
    return JSON.parse(data).a  // 这里将 a 属性的值 return
}).then(a => {
    // 第二步操作
    console.log(a)  // 这里可以获取上一步 return 过来的值
})

总结一下，这一段内容提到的“参数传递”其实有两个方面：

• 执行resolve传递的值，会被第一个then处理时接收到
• 如果then有链式操作，前面步骤返回的值，会被后面的步骤获取到

异常捕获

我们知道then会接收两个参数（函数），第一个参数会在执行resolve之后触发（还能传递参数），第二个参数会在执行reject之后触发（其实也可以传递参数，和resolve传递参数一样），但是上面的例子中，我们没有用到then的第二个参数。这是为何呢 ———— 因为不建议这么用。

对于Promise中的异常处理，我们建议用catch方法，而不是then的第二个参数。请看下面的代码，以及注释。

const fullFileName = path.resolve(__dirname, '../data/data2.json')
const result = readFilePromise(fullFileName)
result.then(data => {
    console.log(data)
    return JSON.parse(data).a
}).then(a => {
    console.log(a)
}).catch(err => {
    console.log(err.stack)  // 这里的 catch 就能捕获 readFilePromise 中触发的 reject ，而且能接收 reject 传递的参数
})

在若干个then串联之后，我们一般会在最后跟一个.catch来捕获异常，而且执行reject时传递的参数也会在catch中获取到。这样做的好处是：

• 让程序看起来更加简洁，是一个串联的关系，没有分支（如果用then的两个参数，就会出现分支，影响阅读）
• 看起来更像是try - catch的样子，更易理解

串联多个异步操作

如果现在有一个需求：先读取data2.json的内容，当成功之后，再去读取data1.json。这样的需求，如果用传统的callback去实现，会变得很麻烦。而且，现在只是两个文件，如果是十几个文件这样做，写出来的代码就没法看了（臭名昭著的callback-hell）。但是用刚刚学到的Promise就可以轻松胜任这项工作

const fullFileName2 = path.resolve(__dirname, '../data/data2.json')
const result2 = readFilePromise(fullFileName2)
const fullFileName1 = path.resolve(__dirname, '../data/data1.json')
const result1 = readFilePromise(fullFileName1)

result2.then(data => {
    console.log('data2.json', data)
    return result1  // 此处只需返回读取 data1.json 的 Promise 即可
}).then(data => {
    console.log('data1.json', data) // data 即可接收到 data1.json 的内容
})

上文“参数传递”提到过，如果then有链式操作，前面步骤返回的值，会被后面的步骤获取到。但是，如果前面步骤返回值是一个Promise的话，情况就不一样了 ———— 如果前面返回的是Promise对象，后面的then将会被当做这个返回的Promise的第一个then来对待 ———— 如果你这句话看不懂，你需要将“参数传递”的示例代码和这里的示例代码联合起来对比着看，然后体会这句话的意思。

Promise.all和Promise.race的应用

我还得继续提出更加奇葩的需求，以演示Promise的各个常用功能。如下需求：

读取两个文件data1.json和data2.json，现在我需要一起读取这两个文件，等待它们全部都被读取完，再做下一步的操作。此时需要用到Promise.all

// Promise.all 接收一个包含多个 promise 对象的数组
Promise.all([result1, result2]).then(datas => {
    // 接收到的 datas 是一个数组，依次包含了多个 promise 返回的内容
    console.log(datas[0])
    console.log(datas[1])
})

读取两个文件data1.json和data2.json，现在我需要一起读取这两个文件，但是只要有一个已经读取了，就可以进行下一步的操作。此时需要用到Promise.race

// Promise.race 接收一个包含多个 promise 对象的数组
Promise.race([result1, result2]).then(data => {
    // data 即最先执行完成的 promise 的返回值
    console.log(data)
})

Promise.resolve的应用

从 jquery 引出，到此即将介绍完 ES6 的Promise，现在我们再回归到 jquery 。

大家都是到 jquery v1.5 之后$.ajax()返回的是一个deferred对象，而这个deferred对象和我们现在正在学习的Promise对象已经很接近了，但是还不一样。那么 ———— deferred对象能否转换成 ES6 的Promise对象来使用？？

答案是能！需要使用Promise.resolve来实现这一功能，请看以下代码：

// 在浏览器环境下运行，而非 node 环境
cosnt jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'))
jsPromise.then(data => {
    // ...
})

注意：这里的Promise.resolve和文章最初readFilePromise函数内部的resolve函数可千万不要混了，完全是两码事儿。JS 基础好的同学一看就明白，而这里看不明白的同学，要特别注意。

实际上，并不是Promise.resolve对 jquery 的deferred对象做了特殊处理，而是Promise.resolve能够将thenable对象转换为Promise对象。什么是thenable对象？———— 看个例子

// 定义一个 thenable 对象
const thenable = {
    // 所谓 thenable 对象，就是具有 then 属性，而且属性值是如下格式函数的对象
    then: (resolve, reject) => {
        resolve(200)
    }
}

// thenable 对象可以转换为 Promise 对象
const promise = Promise.resolve(thenable)
promise.then(data => {
    // ...
})

上面的代码就将一个thenalbe对象转换为一个Promise对象，只不过这里没有异步操作，所有的都会同步执行，但是不会报错的。

其实，在我们的日常开发中，这种将thenable转换为Promise的需求并不多。真正需要的是，将一些异步操作函数（如fs.readFile）转换为Promise（就像文章一开始readFilePromise做的那样）。这块，我们后面会在介绍Q.js库时，告诉大家一个简单的方法。

其他

以上都是一些日常开发中非常常用的功能，其他详细的介绍，请参考阮一峰老师的 ES6 教程 Promise 篇

最后，本节我们只是介绍了Promise的一些应用，通俗易懂拿来就用的东西，但是没有提升到理论和标准的高度。有人可能会不屑 ———— 我会用就行了，要那么空谈的理论干嘛？———— 你只会使用却上升不到理论高度，永远都是个搬砖的，搬一块砖挣一毛钱，不搬就不挣钱！ 在我看来，所有的知识应该都需要上升到理论高度，将实际应用和标准对接，知道真正的出处，才能走的长远。

下一节我们介绍 Promise/A+ 规范

第三部分，对标一下 Promise/A+ 规范

Promise/A 是由 CommonJS 组织制定的异步模式编程规范，后来又经过一些升级，就是当前的 Promise/A+ 规范。上一节讲述的Promise的一些功能实现，就是根据这个规范来的。

本节内容概述

• 介绍规范的核心内容
• 状态变化
• then方法
• 接下来...

介绍规范的核心内容

网上有很多介绍 Promise/A+ 规范的文章，大家可以搜索来看，但是它的核心要点有以下几个，我也是从看了之后自己总结的

关于状态

• promise 可能有三种状态：等待（pending）、已完成（fulfilled）、已拒绝（rejected）
• promise 的状态只可能从“等待”转到“完成”态或者“拒绝”态，不能逆向转换，同时“完成”态和“拒绝”态不能相互转换

关于then方法

• promise 必须实现then方法，而且then必须返回一个 promise ，同一个 promise 的then可以调用多次（链式），并且回调的执行顺序跟它们被定义时的顺序一致
• then方法接受两个参数，第一个参数是成功时的回调，在 promise 由“等待”态转换到“完成”态时调用，另一个是失败时的回调，在 promise 由“等待”态转换到“拒绝”态时调用

下面挨个介绍这些规范在上一节代码中的实现，所谓理论与实践相结合。在阅读以下内容时，你要时刻准备参考上一节的代码。

状态变化

promise 可能有三种状态：等待（pending）、已完成（fulfilled）、已拒绝（rejected）

拿到上一节的readFilePromise函数，然后执行const result = readFilePromise(someFileName)会得到一个Promise对象。

• 刚刚创建时，就是 等待（pending）状态
• 如果读取文件成功了，readFilePromise函数内部的callback中会自定调用resolve()，这样就变为 已完成（fulfilled）状态
• 如果很不幸读取文件失败了（例如文件名写错了，找不到文件），readFilePromise函数内部的callback中会自定调用reject()，这样就变为 已拒绝（rejeced）状态

promise 的状态只可能从“等待”转到“完成”态或者“拒绝”态，不能逆向转换，同时“完成”态和“拒绝”态不能相互转换

这个规则还是可以参考读取文件的这个例子。从一开始准备读取，到最后无论是读取成功或是读取失败，都是不可逆的。另外，读取成功和读取失败之间，也是不能互换的。这个逻辑没有任何问题，很好理解。

then方法

promise 必须实现then方法，而且then必须返回一个 promise ，同一个 promise 的then可以调用多次（链式），并且回调的执行顺序跟它们被定义时的顺序一致

• promise对象必须实现then方法这个无需解释，没有then那就不叫promise
• “而且then必须返回一个promise，同一个 promise 的then可以调用多次（链式）” ———— 这两句话说明了一个意思 ———— then肯定要再返回一个promise，要不然then后面怎么能再链式的跟一个then呢？

then方法接受两个参数，第一个参数是成功时的回调，在 promise 由“等待”态转换到“完成”态时调用，另一个是失败时的回调，在 promise 由“等待”态转换到“拒绝”态时调用

这句话比较好理解了，我们从一开始就在 demo 中演示。

接下来...

Promise的应用、规范都介绍完了，看起来挺牛的，也解决了异步操作中使用callback带来的很多问题。但是Promise本质上到底是一种什么样的存在，它是真的把callback弃而不用了吗，还是两者有什么合作关系？它到底是真的神通广大，还是使用了障眼法？

这些问题，大家学完Promise之后应该去思考，不能光学会怎么用就停止了。下一节我们一起来探讨~

第四部分，Promise 真的取代 callback 了吗

Promise 虽然改变了 JS 工程师对于异步操作的写法，但是却改变不了 JS 单线程、异步的执行模式。

本节概述

• JS 异步的本质
• Promise 只是表面的写法上的改变
• Promise 中不能缺少 callback
• 接下来...

JS 异步的本质

从最初的 ES3、4 到 ES5 再到现在的 ES6 和即将到来的 ES7，语法标准上更新很多，但是 JS 这种单线程、异步的本质是没有改变的。nodejs 中读取文件的代码一直都可以这样写

fs.readFile('some.json', (err, data) => {
})

既然异步这个本质不能改变，伴随异步在一起的永远都会有callback，因为没有callback就无法实现异步。因此callback永远存在。

Promise 只是表面的写法上的改变

JS 工程师不会讨厌 JS 异步的本质，但是很讨厌 JS 异步操作中callback的书写方式，特别是遇到万恶的callback-hell（嵌套callback）时。

计算机的抽象思维和人的具象思维是完全不一样的，人永远喜欢看起来更加符合逻辑、更加易于阅读的程序，因此现在特别强调代码可读性。而Promise就是一种代码可读性的变化。大家感受一下这两种不同（这其中还包括异常处理，加上异常处理会更加复杂）

第一种，传统的callback方式

fs.readFile('some1.json', (err, data) => {
    fs.readFile('some2.json', (err, data) => {
        fs.readFile('some3.json', (err, data) => {
            fs.readFile('some4.json', (err, data) => {

            })
        })
    })
})

第二种，Promise方式

readFilePromise('some1.json').then(data => {
    return readFilePromise('some2.json')
}).then(data => {
    return readFilePromise('some3.json')
}).then(data => {
    return readFilePromise('some4.json')
})

这两种方式对于代码可读性的对比，非常明显。但是最后再次强调，Promise只是对于异步操作代码可读性的一种变化，它并没有改变 JS 异步执行的本质，也没有改变 JS 中存在callback的现象。

Promise 中不能缺少 callback

上文已经基本给出了上一节提问的答案，但是这里还需要再加一个补充：Promise不仅仅是没有取代callback或者弃而不用，反而Promise中要使用到callback。因为，JS 异步执行的本质，必须有callback存在，否则无法实现。

再次粘贴处之前章节的封装好的一个Promise函数（进行了一点点简化）

const readFilePromise = function (fileName) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        fs.readFile(fileName, (err, data) => {
            resolve(data.toString())
        })
    })
}

上面的代码中，promise对象的状态要从pending变化为fulfilled，就需要去执行resolve()函数。那么是从哪里执行的 ———— 还得从callback中执行resolve函数 ———— 这就是Promise也需要callback的最直接体现。

接下来...

一块技术“火”的程度和第三方开源软件的数量、质量以及使用情况有很大的正比关系。例如为了简化 DOM 操作，jquery 风靡全世界。Promise 用的比较多，第三方库当然就必不可少，它们极大程度的简化了 Promise 的代码。

接下来我们一起看看Q.js这个库的使用，学会了它，将极大程度提高你写 Promise 的效率。

第五部分，使用 Q.js 库

如果实际项目中使用Promise，还是强烈建议使用比较靠谱的第三方插件，会极大增加你的开发效率。除了将要介绍的Q.js，还有bluebird也推荐使用，去 github 自行搜索吧。

另外，使用第三方库不仅仅是提高效率，它还让你在浏览器端（不支持Promise的环境中）使用promise。

本节展示的代码参考这里

本节内容概述

• 下载和安装
• 使用Q.nfcall和Q.nfapply
• 使用Q.defer
• 使用Q.denodeify
• 使用Q.all和Q.any
• 使用Q.delay
• 其他

下载和安装

可以直接去它的 github 地址 （近 1.3W 的 star 数量说明其用户群很大）查看文档。

如果项目使用 CommonJS 规范直接 npm i q --save，如果是网页外链可寻找可用的 cdn 地址，或者干脆下载到本地。

以下我将要演示的代码，都是使用 CommonJS 规范的，因此我要演示代码之前加上引用，以后的代码演示就不重复加了。

const Q = require('q')

使用Q.nfcall和Q.nfapply

要使用这两个函数，你得首先了解 JS 的call和apply，如果不了解，先去看看。熟悉了这两个函数之后，再回来看。

Q.nfcall就是使用call的语法来返回一个promise对象，例如

const fullFileName = path.resolve(__dirname, '../data/data1.json')
const result = Q.nfcall(fs.readFile, fullFileName, 'utf-8')  // 使用 Q.nfcall 返回一个 promise
result.then(data => {
    console.log(data)
}).catch(err => {
    console.log(err.stack)
})

Q.nfapply就是使用apply的语法返回一个promise对象，例如

const fullFileName = path.resolve(__dirname, '../data/data1.json')
const result = Q.nfapply(fs.readFile, [fullFileName, 'utf-8'])  // 使用 Q.nfapply 返回一个 promise
result.then(data => {
    console.log(data)
}).catch(err => {
    console.log(err.stack)
})

怎么样，体验了一把，是不是比直接自己写Promise简单多了？

使用Q.defer

Q.defer算是一个比较偏底层一点的 API ，用于自己定义一个promise生成器，如果你需要在浏览器端编写，而且浏览器不支持Promise，这个就有用处了。

function readFile(fileName) {
    const defer = Q.defer()
    fs.readFile(fileName, (err, data) => {
        if (err) {
            defer.reject(err)
        } else {
            defer.resolve(data.toString())
        }
    })
    return defer.promise
}
readFile('data1.json')
    .then(data => {
        console.log(data)
    })
    .catch(err => {
        console.log(err.stack)
    })

使用Q.denodeify

我们在很早之前的一节中自己封装了一个fs.readFile的promise生成器，这里再次回顾一下

const readFilePromise = function (fileName) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        fs.readFile(fileName, (err, data) => {
            if (err) {
                reject(err)
            } else {
                resolve(data.toString())
            }
        })
    })
}

虽然看着不麻烦，但是还是需要很多行代码来实现，如果使用Q.denodeify，一行代码就搞定了！

const readFilePromise = Q.denodeify(fs.readFile)

Q.denodeif就是一键将fs.readFile这种有回调函数作为参数的异步操作封装成一个promise生成器，非常方便！

使用Q.all和Q.any

这两个其实就是对应了之前讲过的Promise.all和Promise.race，而且应用起来一模一样，不多赘述。

const r1 = Q.nfcall(fs.readFile, 'data1.json', 'utf-8')
const r2 = Q.nfcall(fs.readFile, 'data2.json', 'utf-8')
Q.all([r1, r2]).then(arr => {
    console.log(arr)
}).catch(err => {
    console.log(err)
})

使用Q.delay

Q.delay，顾名思义，就是延迟的意思。例如，读取一个文件成功之后，再过五秒钟之后，再去做xxxx。这个如果是自己写的话，也挺费劲的，但是Q.delay就直接给我们分装好了。

const result = Q.nfcall(fs.readFile, 'data1.json', 'utf-8')
result.delay(5000).then(data => {
    // 得到结果
    console.log(data.toString())
}).catch(err => {
    // 捕获错误
    console.log(err.stack)
})

其他

以上就是Q.js一些最常用的操作，其他的一些非常用技巧，大家可以去搜索或者去官网查看文档。

至此，ES6 Promise的所有内容就已经讲完了。但是异步操作的优化到这里没有结束，更加精彩的内容还在后面 ———— Generator

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