原以为很简单，结果这道 Promise 面试题让我失眠好一会
前端Q
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·
2021-09-15 22:14
来自：掘金，作者：ITEM
链接：https://juejin.cn/post/6945319439772434469
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先把罪魁祸首挂在这里给大家群殴 👇
Promise.resolve().then(() => {
console.log(0);
return Promise.resolve(4);
}).then((res) => {
console.log(res)
})
Promise.resolve().then(() => {
console.log(1);
}).then(() => {
console.log(2);
}).then(() => {
console.log(3);
}).then(() => {
console.log(5);
}).then(() =>{
console.log(6);
})
// 大家先思考一下
这道面试题是无意间在微信群里看到的，据说是某厂的面试题。一般关于 Promise 的面试题无非是考察宏微任务、EventLoop 之类的，当我认真去分析这道题的时候，越看越不对劲，感觉有诈！这是要考察啥？
不管了，先在浏览器输出一下看看 🤨
打印结果：0、1、2、3、4、5、6 😱
这里4怎么跑到3后面去了，不讲武德？Why......
在我看来，这道题有两个 Promise.resolve()，相当于创建两个状态为 fulfilled 的 Promise。
紧随他们后面的第一个 then 方法会交替将其执行函数送入微任务队列排队执行，所以这里的0和1，大家都可以理解，但是接下来执行的不是 console.log(res) 而是 console.log(2)。
如果说需要等待 return Promise.resolve(4) 执行完并将其结果和状态同步给外部的 Promise，那么这里只需要创建一个微任务去处理就应该可以了，也就是 4 会在 2 后面才对，为啥需要创建两个微任务呢？🤔
想了很久，也找很多朋友讨论这个问题，都没有得到有说服力的结论，真是百思不得其解！这样死抠细节，感觉有点浪费时间，毕竟这种面试题在生产中并不会出现，谁会去写这么奇葩的 Promise 代码， 放弃了，不去想了。
然而😂，当天晚上夜黑风高夜深人静的时候，脑海里面依然轮播这道面试题，真的很想知道 Promise 内部到底是个什么逻辑，越想越睡不着～越睡不着越想~
无奈之下，决定参考 Promise A+ 规范手写一版 Promise，看看能不能从实现细节中找到蛛丝马迹。为了方便大家理解，下面我会利用不同 🌰 来介绍手写的细节和思路。文章最后会依据实现细节来探讨这道面试题，有手写经验的可以直接跳过手写 Promise 实现过程，看最后的结论。
手写前需要先了解这些
如果感觉对 Promise 还不太熟悉的就先移步 Promise 入门，稍微做一下知识预习，了解一下 Promise 的常规用法。
什么是宏任务与微任务？
我们都知道 Js 是单线程都，但是一些高耗时操作就带来了进程阻塞问题。为了解决这个问题，Js 有两种任务的执行模式：同步模式（Synchronous）和异步模式（Asynchronous）。
在异步模式下，创建异步任务主要分为宏任务与微任务两种。ES6 规范中，宏任务（Macrotask） 称为 Task， 微任务（Microtask） 称为 Jobs。宏任务是由宿主（浏览器、Node）发起的，而微任务由 JS 自身发起。
宏任务与微任务的几种创建方式 👇
| 宏任务（Macrotask） | 微任务（Microtask） |
|---|---|
| setTimeout | requestAnimationFrame（有争议） |
| setInterval | MutationObserver（浏览器环境） |
| MessageChannel | Promise.[ then/catch/finally ] |
| I/O，事件队列 | process.nextTick（Node环境） |
| setImmediate（Node环境） | queueMicrotask |
| script（整体代码块） |
如何理解 script（整体代码块）是个宏任务呢 🤔
实际上如果同时存在两个 script 代码块，会首先在执行第一个 script 代码块中的同步代码，如果这个过程中创建了微任务并进入了微任务队列，第一个 script 同步代码执行完之后，会首先去清空微任务队列，再去开启第二个 script 代码块的执行。所以这里应该就可以理解 script（整体代码块）为什么会是宏任务。
什么是 EventLoop ？
先来看个图
-
判断宏任务队列是否为空
-
不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 执行下一步 -
空 --> 执行下一步 -
判断微任务队列是否为空
-
不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 继续检查微任务队列空不空 -
空 --> 执行下一步
因为首次执行宏队列中会有 script（整体代码块）任务，所以实际上就是 Js 解析完成后，在异步任务中，会先执行完所有的微任务，这里也是很多面试题喜欢考察的。需要注意的是，新创建的微任务会立即进入微任务队列排队执行，不需要等待下一次轮回。
什么是 Promise A+ 规范？
看到 A+ 肯定会想到是不是还有 A，事实上确实有。其实 Promise 有多种规范，除了前面的 Promise A、promise A+ 还有 Promise/B，Promise/D。目前我们使用的 Promise 是基于 Promise A+ 规范实现的，感兴趣的移步 Promise A+规范了解一下，这里不赘述。
检验一份手写 Promise 靠不靠谱，通过 Promise A+ 规范自然是基本要求，这里我们可以借助 promises-aplus-tests 来检测我们的代码是否符合规范，后面我会讲到如何使用它。
手写开始
很多手写版本都是使用 setTimeout 去做异步处理，但是 setTimeout 属于宏任务，这与 Promise 是个微任务相矛盾，所以我打算选择一种创建微任务的方式去实现我们的手写代码。
这里我们有几种选择，一种就是 Promise A+ 规范中也提到的，process.nextTick（ Node 端 ） 与MutationObserver（ 浏览器端 ），考虑到利用这两种方式需要做环境判断，所以在这里我们就推荐另外一种创建微任务的方式 queueMicrotask，了解更多 --> 在 JavaScript 中通过 queueMicrotask() 使用微任务;
一、Promise 核心逻辑实现
我们先简单实现一下 Promise 的基础功能。先看原生 Promise 实现的 🌰，第一步我们要完成相同的功能。
原生🌰 👇
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
resolve('success')
reject('err')
})
promise.then(value => {
console.log('resolve', value)
}, reason => {
console.log('reject', reason)
})
// 输出 resolve success
我们来分析一下基本原理：
Promise 是一个类，在执行这个类的时候会传入一个执行器，这个执行器会立即执行 Promise 会有三种状态
Pending 等待 Fulfilled 完成 Rejected 失败 状态只能由 Pending --> Fulfilled 或者 Pending --> Rejected，且一但发生改变便不可二次修改； Promise 中使用 resolve 和 reject 两个函数来更改状态； then 方法内部做但事情就是状态判断
如果状态是成功，调用成功回调函数 如果状态是失败，调用失败回调函数
下面开始实现：
1. 新建 MyPromise 类，传入执行器 executor
// 新建 MyPromise.js
// 新建 MyPromise 类
class MyPromise {
constructor(executor){
// executor 是一个执行器，进入会立即执行
executor()
}
}
2. executor 传入 resolve 和 reject 方法
// MyPromise.js
// 新建 MyPromise 类
class MyPromise {
constructor(executor){
// executor 是一个执行器，进入会立即执行
// 并传入resolve和reject方法
executor(this.resolve, this.reject)
}
// resolve和reject为什么要用箭头函数？
// 如果直接调用的话，普通函数this指向的是window或者undefined
// 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象
// 更改成功后的状态
resolve = () => {}
// 更改失败后的状态
reject = () => {}
}
3. 状态与结果的管理
// MyPromise.js
// 先定义三个常量表示状态
const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';
// 新建 MyPromise 类
class MyPromise {
constructor(executor){
// executor 是一个执行器，进入会立即执行
// 并传入resolve和reject方法
executor(this.resolve, this.reject)
}
// 储存状态的变量，初始值是 pending
status = PENDING;
// resolve和reject为什么要用箭头函数？
// 如果直接调用的话，普通函数this指向的是window或者undefined
// 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象
// 成功之后的值
value = null;
// 失败之后的原因
reason = null;
// 更改成功后的状态
resolve = (value) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态修改为成功
this.status = FULFILLED;
// 保存成功之后的值
this.value = value;
}
}
// 更改失败后的状态
reject = (reason) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态成功为失败
this.status = REJECTED;
// 保存失败后的原因
this.reason = reason;
}
}
}
4. then 的简单实现
// MyPromise.js
then(onFulfilled, onRejected) {
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
// 调用成功回调，并且把值返回
onFulfilled(this.value);
} else if (this.status === REJECTED) {
// 调用失败回调，并且把原因返回
onRejected(this.reason);
}
}
5. 使用 module.exports 对外暴露 MyPromise 类
// MyPromise.js
module.exports = MyPromise;
看一下我们目前实现的完整代码🥳
// MyPromise.js
// 先定义三个常量表示状态
const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';
// 新建 MyPromise 类
class MyPromise {
constructor(executor){
// executor 是一个执行器，进入会立即执行
// 并传入resolve和reject方法
executor(this.resolve, this.reject)
}
// 储存状态的变量，初始值是 pending
status = PENDING;
// resolve和reject为什么要用箭头函数？
// 如果直接调用的话，普通函数this指向的是window或者undefined
// 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象
// 成功之后的值
value = null;
// 失败之后的原因
reason = null;
// 更改成功后的状态
resolve = (value) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态修改为成功
this.status = FULFILLED;
// 保存成功之后的值
this.value = value;
}
}
// 更改失败后的状态
reject = (reason) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态成功为失败
this.status = REJECTED;
// 保存失败后的原因
this.reason = reason;
}
}
then(onFulfilled, onRejected) {
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
// 调用成功回调，并且把值返回
onFulfilled(this.value);
} else if (this.status === REJECTED) {
// 调用失败回调，并且把原因返回
onRejected(this.reason);
}
}
}
module.exports = MyPromise
使用我的手写代码执行一下上面那个🌰
// 新建 test.js
// 引入我们的 MyPromise.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
resolve('success')
reject('err')
})
promise.then(value => {
console.log('resolve', value)
}, reason => {
console.log('reject', reason)
})
// 执行结果：resolve success
执行结果符合我们的预期，第一步完成了👏👏👏
二、在 Promise 类中加入异步逻辑
上面还没有经过异步处理，如果有异步逻辑加如来会带来一些问题，例如：
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('success')
}, 2000);
})
promise.then(value => {
console.log('resolve', value)
}, reason => {
console.log('reject', reason)
})
// 没有打印信息！！！
分析原因：
主线程代码立即执行，setTimeout 是异步代码，then 会马上执行，这个时候判断 Promise 状态，状态是 Pending，然而之前并没有判断等待这个状态
这里就需要我们处理一下 Pending 状态，我们改造一下之前的代码 🤔
1. 缓存成功与失败回调
// MyPromise.js
// MyPromise 类中新增
// 存储成功回调函数
onFulfilledCallback = null;
// 存储失败回调函数
onRejectedCallback = null;
2. then 方法中的 Pending 的处理
// MyPromise.js
then(onFulfilled, onRejected) {
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
// 调用成功回调，并且把值返回
onFulfilled(this.value);
} else if (this.status === REJECTED) {
// 调用失败回调，并且把原因返回
onRejected(this.reason);
} else if (this.status === PENDING) {
// ==== 新增 ====
// 因为不知道后面状态的变化情况，所以将成功回调和失败回调存储起来
// 等到执行成功失败函数的时候再传递
this.onFulfilledCallback = onFulfilled;
this.onRejectedCallback = onRejected;
}
}
3. resolve 与 reject 中调用回调函数
// MyPromise.js
// 更改成功后的状态
resolve = (value) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态修改为成功
this.status = FULFILLED;
// 保存成功之后的值
this.value = value;
// ==== 新增 ====
// 判断成功回调是否存在，如果存在就调用
this.onFulfilledCallback && this.onFulfilledCallback(value);
}
}
// MyPromise.js
// 更改失败后的状态
reject = (reason) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态成功为失败
this.status = REJECTED;
// 保存失败后的原因
this.reason = reason;
// ==== 新增 ====
// 判断失败回调是否存在，如果存在就调用
this.onRejectedCallback && this.onRejectedCallback(reason)
}
}
我们再执行一下上面的🌰
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('success')
}, 2000);
})
promise.then(value => {
console.log('resolve', value)
}, reason => {
console.log('reject', reason)
})
// 等待 2s 输出 resolve success
目前已经可以简单处理异步问题了✌️
三、实现 then 方法多次调用添加多个处理函数
Promise 的 then 方法是可以被多次调用的。这里如果有三个 then 的调用，如果是同步回调，那么直接返回当前的值就行；如果是异步回调，那么保存的成功失败的回调，需要用不同的值保存，因为都互不相同。之前的代码需要改进。
同样的先看一个🌰
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('success')
}, 2000);
})
promise.then(value => {
console.log(1)
console.log('resolve', value)
})
promise.then(value => {
console.log(2)
console.log('resolve', value)
})
promise.then(value => {
console.log(3)
console.log('resolve', value)
})
// 3
// resolve success
目前的代码只能输出：3 resolve success，怎么可以把 1、2 弄丢呢！
我们应该一视同仁，保证所有 then 中的回调函数都可以执行 🤔 继续改造
1. MyPromise 类中新增两个数组
// MyPromise.js
// 存储成功回调函数
// onFulfilledCallback = null;
onFulfilledCallbacks = [];
// 存储失败回调函数
// onRejectedCallback = null;
onRejectedCallbacks = [];
2. 回调函数存入数组中
// MyPromise.js
then(onFulfilled, onRejected) {
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
// 调用成功回调，并且把值返回
onFulfilled(this.value);
} else if (this.status === REJECTED) {
// 调用失败回调，并且把原因返回
onRejected(this.reason);
} else if (this.status === PENDING) {
// ==== 新增 ====
// 因为不知道后面状态的变化，这里先将成功回调和失败回调存储起来
// 等待后续调用
this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
}
}
3. 循环调用成功和失败回调
// MyPromise.js
// 更改成功后的状态
resolve = (value) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态修改为成功
this.status = FULFILLED;
// 保存成功之后的值
this.value = value;
// ==== 新增 ====
// resolve里面将所有成功的回调拿出来执行
while (this.onFulfilledCallbacks.length) {
// Array.shift() 取出数组第一个元素，然后（）调用，shift不是纯函数，取出后，数组将失去该元素，直到数组为空
this.onFulfilledCallbacks.shift()(value)
}
}
}
// MyPromise.js
// 更改失败后的状态
reject = (reason) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态成功为失败
this.status = REJECTED;
// 保存失败后的原因
this.reason = reason;
// ==== 新增 ====
// resolve里面将所有失败的回调拿出来执行
while (this.onRejectedCallbacks.length) {
this.onRejectedCallbacks.shift()(reason)
}
}
}
再来运行一下，看看结果👇
1
resolve success
2
resolve success
3
resolve success
👏👏👏 完美，继续
四、实现 then 方法的链式调用
then 方法要链式调用那么就需要返回一个 Promise 对象
then 方法里面 return 一个返回值作为下一个 then 方法的参数，如果是 return 一个 Promise 对象，那么就需要判断它的状态
举个栗子 🌰
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
// 目前这里只处理同步的问题
resolve('success')
})
function other () {
return new MyPromise((resolve, reject) =>{
resolve('other')
})
}
promise.then(value => {
console.log(1)
console.log('resolve', value)
return other()
}).then(value => {
console.log(2)
console.log('resolve', value)
})
用目前的手写代码运行的时候会报错 😣 无法链式调用
}).then(value => {
^
TypeError: Cannot read property 'then' of undefined
接着改 💪
// MyPromise.js
class MyPromise {
......
then(onFulfilled, onRejected) {
// ==== 新增 ====
// 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise，并在后面 return 出去
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
// 这里的内容在执行器中，会立即执行
if (this.status === FULFILLED) {
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = onFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(x, resolve, reject);
} else if (this.status === REJECTED) {
onRejected(this.reason);
} else if (this.status === PENDING) {
this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
}
})
return promise2;
}
}
function resolvePromise(x, resolve, reject) {
// 判断x是不是 MyPromise 实例对象
if(x instanceof MyPromise) {
// 执行 x，调用 then 方法，目的是将其状态变为 fulfilled 或者 rejected
// x.then(value => resolve(value), reason => reject(reason))
// 简化之后
x.then(resolve, reject)
} else{
// 普通值
resolve(x)
}
}
执行一下，结果👇
1
resolve success
2
resolve other
em... 符合预期 😎
五、then 方法链式调用识别 Promise 是否返回自己
如果 then 方法返回的是自己的 Promise 对象，则会发生循环调用，这个时候程序会报错
例如下面这种情况👇
// test.js
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(100)
})
const p1 = promise.then(value => {
console.log(value)
return p1
})
使用原生 Promise 执行这个代码，会报类型错误
100
Uncaught (in promise) TypeError: Chaining cycle detected for promise #<Promise>
我们在 MyPromise 实现一下
// MyPromise.js
class MyPromise {
......
then(onFulfilled, onRejected) {
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
if (this.status === FULFILLED) {
const x = onFulfilled(this.value);
// resolvePromise 集中处理，将 promise2 传入
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} else if (this.status === REJECTED) {
onRejected(this.reason);
} else if (this.status === PENDING) {
this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
}
})
return promise2;
}
}
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
// 如果相等了，说明return的是自己，抛出类型错误并返回
if (promise2 === x) {
return reject(new TypeError('Chaining cycle detected for promise #<Promise>'))
}
if(x instanceof MyPromise) {
x.then(resolve, reject)
} else{
resolve(x)
}
}
执行一下，竟然报错了 😱
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
^
ReferenceError: Cannot access 'promise2' before initialization
为啥会报错呢？从错误提示可以看出，我们必须要等 promise2 完成初始化。这个时候我们就要用上宏微任务和事件循环的知识了，这里就需要创建一个异步函数去等待 promise2 完成初始化，前面我们已经确认了创建微任务的技术方案 --> queueMicrotask
// MyPromise.js
class MyPromise {
......
then(onFulfilled, onRejected) {
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
if (this.status === FULFILLED) {
// ==== 新增 ====
// 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
queueMicrotask(() => {
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = onFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
})
} else if (this.status === REJECTED) {
......
})
return promise2;
}
}
执行一下
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
resolve('success')
})
// 这个时候将promise定义一个p1，然后返回的时候返回p1这个promise
const p1 = promise.then(value => {
console.log(1)
console.log('resolve', value)
return p1
})
// 运行的时候会走reject
p1.then(value => {
console.log(2)
console.log('resolve', value)
}, reason => {
console.log(3)
console.log(reason.message)
})
这里得到我们的结果 👇
1
resolve success
3
Chaining cycle detected for promise #<Promise>
哈哈，搞定 😎 开始下一步
六、捕获错误及 then 链式调用其他状态代码补充
目前还缺少重要的一个环节，就是我们的错误捕获还没有处理
1. 捕获执行器错误
捕获执行器中的代码，如果执行器中有代码错误，那么 Promise 的状态要变为失败
// MyPromise.js
constructor(executor){
// ==== 新增 ====
// executor 是一个执行器，进入会立即执行
// 并传入resolve和reject方法
try {
executor(this.resolve, this.reject)
} catch (error) {
// 如果有错误，就直接执行 reject
this.reject(error)
}
}
验证一下：
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
// resolve('success')
throw new Error('执行器错误')
})
promise.then(value => {
console.log(1)
console.log('resolve', value)
}, reason => {
console.log(2)
console.log(reason.message)
})
执行结果 👇
2
执行器错误
OK，通过 😀
2. then 执行的时错误捕获
// MyPromise.js
then(onFulfilled, onRejected) {
// 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise，并在后面 return 出去
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
// 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
queueMicrotask(() => {
// ==== 新增 ====
try {
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = onFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
} else if (this.status === REJECTED) {
// 调用失败回调，并且把原因返回
onRejected(this.reason);
} else if (this.status === PENDING) {
// 等待
// 因为不知道后面状态的变化情况，所以将成功回调和失败回调存储起来
// 等到执行成功失败函数的时候再传递
this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
}
})
return promise2;
}
验证一下：
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
resolve('success')
// throw new Error('执行器错误')
})
// 第一个then方法中的错误要在第二个then方法中捕获到
promise.then(value => {
console.log(1)
console.log('resolve', value)
throw new Error('then error')
}, reason => {
console.log(2)
console.log(reason.message)
}).then(value => {
console.log(3)
console.log(value);
}, reason => {
console.log(4)
console.log(reason.message)
})
执行结果 👇
1
resolve success
4
then error
这里成功打印了1中抛出的错误 then error
七、参考 fulfilled 状态下的处理方式，对 rejected 和 pending 状态进行改造
改造内容包括：
增加异步状态下的链式调用 增加回调函数执行结果的判断 增加识别 Promise 是否返回自己 增加错误捕获
// MyPromise.js
then(onFulfilled, onRejected) {
// 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise，并在后面 return 出去
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
// 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
queueMicrotask(() => {
try {
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = onFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
} else if (this.status === REJECTED) {
// ==== 新增 ====
// 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
queueMicrotask(() => {
try {
// 调用失败回调，并且把原因返回
const x = onRejected(this.reason);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
} else if (this.status === PENDING) {
// 等待
// 因为不知道后面状态的变化情况，所以将成功回调和失败回调存储起来
// 等到执行成功失败函数的时候再传递
this.onFulfilledCallbacks.push(() => {
// ==== 新增 ====
queueMicrotask(() => {
try {
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = onFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
});
this.onRejectedCallbacks.push(() => {
// ==== 新增 ====
queueMicrotask(() => {
try {
// 调用失败回调，并且把原因返回
const x = onRejected(this.reason);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
});
}
})
return promise2;
}
八、then 中的参数变为可选
上面我们处理 then 方法的时候都是默认传入 onFulfilled、onRejected 两个回调函数，但是实际上原生 Promise 是可以选择参数的单传或者不传，都不会影响执行。
例如下面这种 👇
// test.js
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(100)
})
promise
.then()
.then()
.then()
.then(value => console.log(value))
// 输出 100
所以我们需要对 then 方法做一点小小的调整
// MyPromise.js
then(onFulfilled, onRejected) {
// 如果不传，就使用默认函数
onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value;
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => {throw reason};
// 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise，并在后面 return 出去
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
......
}
改造完自然是需要验证一下的
先看情况一：resolve 之后
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
resolve('succ')
})
promise.then().then().then(value => console.log(value))
// 打印 succ
先看情况一：reject 之后
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise')
const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
reject('err')
})
promise.then().then().then(value => console.log(value), reason => console.log(reason))
// 打印 err
写到这里，麻雀版的 Promise 基本完成了，鼓掌 👏👏👏
九、实现 resolve 与 reject 的静态调用
就像开头挂的那道面试题使用 return Promise.resolve 来返回一个 Promise 对象，我们用现在的手写代码尝试一下
const MyPromise = require('./MyPromise')
MyPromise.resolve().then(() => {
console.log(0);
return MyPromise.resolve(4);
}).then((res) => {
console.log(res)
})
结果它报错了 😥
MyPromise.resolve().then(() => {
^
TypeError: MyPromise.resolve is not a function
除了 Promise.resolve 还有 Promise.reject 的用法，我们都要去支持，接下来我们来实现一下
// MyPromise.js
MyPromise {
......
// resolve 静态方法
static resolve (parameter) {
// 如果传入 MyPromise 就直接返回
if (parameter instanceof MyPromise) {
return parameter;
}
// 转成常规方式
return new MyPromise(resolve => {
resolve(parameter);
});
}
// reject 静态方法
static reject (reason) {
return new MyPromise((resolve, reject) => {
reject(reason);
});
}
}
这样我们再测试上面的 🌰 就不会有问题啦
执行结果 👇
0
4
到这里手写工作就基本完成了，前面主要为了方便理解，所以有一些冗余代码，我规整一下
// MyPromise.js
// 先定义三个常量表示状态
const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';
// 新建 MyPromise 类
class MyPromise {
constructor(executor){
// executor 是一个执行器，进入会立即执行
// 并传入resolve和reject方法
try {
executor(this.resolve, this.reject)
} catch (error) {
this.reject(error)
}
}
// 储存状态的变量，初始值是 pending
status = PENDING;
// 成功之后的值
value = null;
// 失败之后的原因
reason = null;
// 存储成功回调函数
onFulfilledCallbacks = [];
// 存储失败回调函数
onRejectedCallbacks = [];
// 更改成功后的状态
resolve = (value) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态修改为成功
this.status = FULFILLED;
// 保存成功之后的值
this.value = value;
// resolve里面将所有成功的回调拿出来执行
while (this.onFulfilledCallbacks.length) {
// Array.shift() 取出数组第一个元素，然后（）调用，shift不是纯函数，取出后，数组将失去该元素，直到数组为空
this.onFulfilledCallbacks.shift()(value)
}
}
}
// 更改失败后的状态
reject = (reason) => {
// 只有状态是等待，才执行状态修改
if (this.status === PENDING) {
// 状态成功为失败
this.status = REJECTED;
// 保存失败后的原因
this.reason = reason;
// resolve里面将所有失败的回调拿出来执行
while (this.onRejectedCallbacks.length) {
this.onRejectedCallbacks.shift()(reason)
}
}
}
then(onFulfilled, onRejected) {
const realOnFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value;
const realOnRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => {throw reason};
// 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise，并在后面 return 出去
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
const fulfilledMicrotask = () => {
// 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
queueMicrotask(() => {
try {
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = realOnFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
}
const rejectedMicrotask = () => {
// 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
queueMicrotask(() => {
try {
// 调用失败回调，并且把原因返回
const x = realOnRejected(this.reason);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (error) {
reject(error)
}
})
}
// 判断状态
if (this.status === FULFILLED) {
fulfilledMicrotask()
} else if (this.status === REJECTED) {
rejectedMicrotask()
} else if (this.status === PENDING) {
// 等待
// 因为不知道后面状态的变化情况，所以将成功回调和失败回调存储起来
// 等到执行成功失败函数的时候再传递
this.onFulfilledCallbacks.push(fulfilledMicrotask);
this.onRejectedCallbacks.push(rejectedMicrotask);
}
})
return promise2;
}
// resolve 静态方法
static resolve (parameter) {
// 如果传入 MyPromise 就直接返回
if (parameter instanceof MyPromise) {
return parameter;
}
// 转成常规方式
return new MyPromise(resolve => {
resolve(parameter);
});
}
// reject 静态方法
static reject (reason) {
return new MyPromise((resolve, reject) => {
reject(reason);
});
}
}
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
// 如果相等了，说明return的是自己，抛出类型错误并返回
if (promise2 === x) {
return reject(new TypeError('Chaining cycle detected for promise #<Promise>'))
}
// 判断x是不是 MyPromise 实例对象
if(x instanceof MyPromise) {
// 执行 x，调用 then 方法，目的是将其状态变为 fulfilled 或者 rejected
// x.then(value => resolve(value), reason => reject(reason))
// 简化之后
x.then(resolve, reject)
} else{
// 普通值
resolve(x)
}
}
module.exports = MyPromise;
到这一步手写部分基本大功告成 🎉🎉🎉
Promise A+ 测试
上面介绍了 Promise A+ 规范，当然我们手写的版本也得符合了这个规范才有资格叫 Promise， 不然就只能是伪 Promise 了。
上文讲到了 promises-aplus-tests，现在我们正式开箱使用
1. 安装一下
npm install promises-aplus-tests -D
2. 手写代码中加入 deferred
// MyPromise.js
MyPromise {
......
}
MyPromise.deferred = function () {
var result = {};
result.promise = new MyPromise(function (resolve, reject) {
result.resolve = resolve;
result.reject = reject;
});
return result;
}
module.exports = MyPromise;
3. 配置启动命令
{
"name": "promise",
"version": "1.0.0",
"description": "my promise",
"main": "MyPromise.js",
"scripts": {
"test": "promises-aplus-tests MyPromise"
},
"author": "ITEM",
"license": "ISC",
"devDependencies": {
"promises-aplus-tests": "^2.1.2"
}
}
开启测试
npm run test
迫不及待了吧 😄 看看我们的结果如何，走起 🐱🏍
虽然功能上没啥问题，但是测试却失败了 😥
针对提示信息，我翻看了一下 Promise A+ 规范，发现我们应该是在 2.3.x 上出现了问题，这里规范使用了不同的方式进行了 then 的返回值判断。
自红线向下的细节，我们都没有处理，这里要求判断 x 是否为 object 或者 function，满足则接着判断 x.then 是否存在，这里可以理解为判断 x 是否为 promise，这里都功能实际与我们手写版本中 x instanceof MyPromise 功能相似。
我们还是按照规范改造一下 resolvePromise 方法吧
// MyPromise.js
function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
// 如果相等了，说明return的是自己，抛出类型错误并返回
if (promise === x) {
return reject(new TypeError('The promise and the return value are the same'));
}
if (typeof x === 'object' || typeof x === 'function') {
// x 为 null 直接返回，走后面的逻辑会报错
if (x === null) {
return resolve(x);
}
let then;
try {
// 把 x.then 赋值给 then
then = x.then;
} catch (error) {
// 如果取 x.then 的值时抛出错误 error ，则以 error 为据因拒绝 promise
return reject(error);
}
// 如果 then 是函数
if (typeof then === 'function') {
let called = false;
try {
then.call(
x, // this 指向 x
// 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用，则运行 [[Resolve]](promise, y)
y => {
// 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用，
// 或者被同一参数调用了多次，则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
// 实现这条需要前面加一个变量 called
if (called) return;
called = true;
resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
},
// 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用，则以据因 r 拒绝 promise
r => {
if (called) return;
called = true;
reject(r);
});
} catch (error) {
// 如果调用 then 方法抛出了异常 error：
// 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用，直接返回
if (called) return;
// 否则以 error 为据因拒绝 promise
reject(error);
}
} else {
// 如果 then 不是函数，以 x 为参数执行 promise
resolve(x);
}
} else {
// 如果 x 不为对象或者函数，以 x 为参数执行 promise
resolve(x);
}
}
改造后启动测试
完美通过 👏👏👏
最终时刻，如何解释那道面试题的执行结果
先用我们自己的 Promise 运行一下那道面试题 👇
// test.js
const MyPromise = require('./MyPromise.js')
MyPromise.resolve().then(() => {
console.log(0);
return MyPromise.resolve(4);
}).then((res) => {
console.log(res)
})
MyPromise.resolve().then(() => {
console.log(1);
}).then(() => {
console.log(2);
}).then(() => {
console.log(3);
}).then(() => {
console.log(5);
}).then(() =>{
console.log(6);
})
执行结果：0、1、2、4、3、5、6 🤯
这里我们手写版本的 4 并没有和 原生 Promise 一样在 3 后面，而是在 2 后面
其实从我们的手写代码上看，在判断 then 内部函数执行结果，也就是在这里 👇
// MyPromise.js
// 获取成功回调函数的执行结果
const x = realOnFulfilled(this.value);
// 传入 resolvePromise 集中处理
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
面试题中 x 为 MyPromise.resolve(4) 的时候，在传入 resolvePromise 方法中会对 x 的类型进行判断时，会发现它是一个 Promise，并让其调用 then 方法完成状态转换。再看 resolvePromis 方法中这一块判断逻辑 👇
if (typeof x === 'object' || typeof x === 'function') {
// x 为 null 直接返回，走后面的逻辑会报错
if (x === null) {
return resolve(x);
}
let then;
try {
// 把 x.then 赋值给 then
then = x.then;
} catch (error) {
// 如果取 x.then 的值时抛出错误 error ，则以 error 为据因拒绝 promise
return reject(error);
}
// 如果 then 是函数
if (typeof then === 'function') {
let called = false;
try {
then.call(
x, // this 指向 x
// 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用，则运行 [[Resolve]](promise, y)
y => {
// 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用，
// 或者被同一参数调用了多次，则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
// 实现这条需要前面加一个变量 called
if (called) return;
called = true;
resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
},
// 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用，则以据因 r 拒绝 promise
r => {
if (called) return;
called = true;
reject(r);
});
}
......
那么问题来了
-
为什么我们 Promise A+ 测试全部通过的手写代码，执行结果却与原生 Promise 不同？ -
在我们手写代码使用创建一次微任务的方式，会带来什么问题吗？
ES6 中的 Promise 虽然是遵循 Promise A+ 规范实现的，但实际上也 Promise A+ 上做了一些功能扩展，例如：Promise.all、Promise.race 等，所以即使都符合 Promise A+ ，执行结果也是可能存在差异的。我们这里更需要思考的是第二个问题，不这么做会带来什么问题，也就是加一次微任务的必要性。
我尝试过很多例子，都没有找到相关例证，我们手写实现的 Promise 都很好的完成工作，拿到了结果。我不得不去翻看更多的相关文章，我发现有些人会为了让执行结果与原生相同，强行去再多加一次微任务，这种做法是很牵强的。
毕竟实现 Promise 的目的是为了解决异步编程的问题，能够拿到正确的结果才是最重要的，强行为了符合面试题的输出顺序去多加一次微任务，只能让手写代码变的更加复杂，不好理解。
在 stackoverflow 上，有一个类似的问题 What is the difference between returned Promise? 回答中有一个信息就是
It only required the execution context stack contains only platform code.也就相当于等待execution context stack清空。
这个在掘金中的一篇文章 我以为我很懂Promise，直到我开始实现Promise/A+规范 也有一段关于这道面试题的讨论
return Promise.resolve(4)，JS引擎会安排一个job（job是 ECMA 中的概念，等同于微任务的概念)，其回调目的是让其状态变为fulfilled。
实际上我们已经在 static resolve 创建了一个新的 MyPromsie，并调用其 then 方法，创建了一个微任务。
所以，就目前的信息来说，两次微任务依旧不能证明其必要性，目前的 Promise 日常操作，一次微任务都是可以满足。
大家对于这个道面试题有什么想法或者意见，赶紧在留言区告诉我吧，一起探讨一下到底是必然还是巧合🤔
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