【10】ES6：Promise 对象

一、同步和异步

1、JS 是单线程语言

JavaScript 是一门单线程的语言，因此同一个时间只能做一件事情，这意味着所有任务都需要排队，前一个任务执行完，才会执行下一个任务。但是，如果前一个任务的执行时间很长，那么后一个任务就需要一直等待，这样就会造成页面的渲染不连贯，严重影响用户体验。

因此，JavaScript 在设计的时候，就已经考虑到这个问题，主线程无需等待这些耗时任务执行完成（此时这些耗时任务正在执行中），先运行排在后面的任务，等到这些耗时任务有了结果后，再回过头执行他们，因此，所有任务可以分成两种，一种是同步任务，另一种是异步任务。（总结：因为是单线程，所以必须异步。）

2、同步任务和异步任务

同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务。

异步任务指的是，不进入主线程，而进入”任务队列”（task queue）的任务，只有”任务队列”通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。

他们的区别就是在这条主线程上执行顺序的不同。全部同步任务执行完成后，才会去执行异步任务，遇到同步任务，如果他不执行，程序会卡在那，后面的任务无法执行，遇到异步任务，程序不会卡住，而是继续执行后面的任务。

总结：如果同步任务没有执行完，异步任务是不会执行的。

3、事件循环机制

JS 是单线程运行的，异步是基于回调函数实现的，事件循环机制（Event Loop）就是异步回调实现的原理。

JavaScript 运行机制，别名事件循环（EventLoop）

• 所有同步任务都在主线程上执行，行成一个执行栈。
• 主线程之外，还存在任务队列，只要异步任务有了结果，就会在任务队列中放置对应的任务（回调函数），等待执行。
• 一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕，JS 引擎会判断任务队列中是否有任务可以执行，如果有，则该任务结束等待状态，进入执行栈，开始执行。
• 主线程不断的重复上面的第三步。

总结：只要主线程空了，就会去读取”任务队列”，这个过程是循环不断的，这就是 JavaScript 的异步执行机制，也叫事件循环。

注意点：

异步任务和异步任务的回调函数不一样，任务队列存放的是异步任务的回调函数。

放入任务队列的时机并不是一遇到异步任务就放入，若遇到异步任务，则将其放置到宿主环境中。如果在宿主环境中的异步任务达到了执行的条件，则将所要执行的回调函数放入任务队列中，比如说遇到了一个1s的定时器setTimeout，那就是1s后才将回调函数放到任务队列中。

栈是一种先出后出的数据结构，压在栈底的最慢被执行，队列是一种先进先出的数据结构，先去到队列的任务，优先被执行。

4、微任务和宏任务

异步任务分为 微任务 和 宏任务，也就是任务队列分为 微任务队列 和 宏任务队列。

微任务的触发时机是早于宏任务的，因为微任务是在 DOM 渲染前执行，宏任务是在 DOM 渲染后执行。

微任务： Promise，async，await，nextTick 等等

宏任务： setTimeout，setInterval，ajax，DOM事件 等等

二、Promise 基本了解

1、Promise 的含义

Promise 是异步编程的一种解决方案，比传统的解决方案（回调函数和事件）更合理和更强大。它由社区最早提出和实现，ES6 将其写进了语言标准，统一了用法，原生提供了 Promise 对象。

所谓 Promise，简单说就是一个容器，里面保存着某个未来才会结束的事件（通常是一个异步操作）的结果。从语法上说，Promise 是一个对象，从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API，各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。

Promise 对象的特点：

（1）对象的状态不受外界影响。

Promise 对象代表一个异步操作，有三种状态：等待状态（pending）、成功状态（resolved）、失败状态（rejected）。只有异步操作的结果，可以决定当前是哪一种状态，任何其他操作都无法改变这个状态。这也是 Promise 这个名字的由来，它的英语意思就是“承诺”，表示其他手段无法改变。

（2）一旦状态改变，就不会再变，任何时候都可以得到这个结果。

Promise 对象的状态改变，只有两种可能：从 pending 变为 fulfilled 和从 pending 变为 rejected 。只要这两种情况发生，状态就凝固了，不会再变了，会一直保持这个结果，这时就称为 resolved（已定型）。如果改变已经发生了，你再对 Promise 对象添加回调函数，也会立即得到这个结果。这与事件（Event）完全不同，事件的特点是，如果你错过了它，再去监听，是得不到结果的。

Promise 对象的优点：

（1）实现了将异步操作以同步操作的流程表达出来，避免了层层嵌套的回调函数。（回调地狱）

（2）提供统一的接口，使得控制异步操作更加容易。

Promise 对象的缺点：

（1）无法取消 Promise，一旦新建它就会立即执行，无法中途取消。

（2）如果不设置回调函数，Promise 内部抛出的错误，不会反应到外部。

（3）当处于 pending 状态时，无法得知目前进展到哪一个阶段（刚刚开始还是即将完成）。

2、基本用法

ES6 规定，Promise 对象是一个构造函数，用来生成 Promise 实例。

Promise 构造函数接受一个函数作为参数，该函数的两个参数分别是 resolve 和 reject。它们是两个函数，由 JavaScript 引擎提供，不用自己部署。

// 这里的 resolve reject 只是一个形参，可以取任意名字，但是我们约定直接使用 resolve reject 。const promise = new Promise(function(resolve, reject) {// ... some codeif (/* 异步操作成功 */){resolve(value)} else {reject(error)}})

Promise 新建后就会立即执行。

let promise = new Promise(function(resolve, reject) {console.log('Promise')resolve()})promise.then(function() {console.log('resolved.')})console.log('Hi!')// Promise// Hi!// resolved

上面代码中，Promise 新建后立即执行，所以首先输出的是 Promise。然后，then 方法指定的回调函数，将在当前脚本所有同步任务执行完才会执行，所以 resolved 最后输出。

调用 resolve 或 reject 并不会终结 Promise 的参数函数的执行。

new Promise((resolve, reject) => {resolve(1)console.log(2)}).then(r => {console.log(r)})// 2// 1

上面代码中，调用 resolve(1) 以后，后面的 console.log(2) 还是会执行，并且会首先打印出来。这是因为立即 resolved 的 Promise 是在本轮事件循环的末尾执行，总是晚于本轮循环的同步任务。

一般来说，调用 resolve 或 reject 以后，Promise 的使命就完成了，后继操作应该放到 then 方法里面，而不应该直接写在 resolve 或 reject 的后面。所以，最好在它们前面加上 return 语句，这样就不会有意外。

new Promise((resolve, reject) => {return resolve(1)// 后面的语句不会执行console.log(2)})

三、Promise.prototype.then()

Promise 实例具有 then 方法，也就是说，then 方法是定义在原型对象 Promise.prototype 上的。它的作用是为 Promise 实例添加状态改变时的回调函数。

then 方法的第一个参数是 resolved 状态的回调函数，第二个参数是 rejected 状态的回调函数，它们都是可选的。

1、then 方法的两个回调函数什么时候执行。

pending -> resolved 时，执行 then 的第一个回调函数；

pending -> rejected 时，执行 then 的第二个回调函数。

2、then 方法执行后的返回值。

then 方法执行后默认自动返回一个新的 Promise 对象。

3、then 方法返回的 Promise 对象的状态改变。

then 方法其实默认返回的是 undefined，即：return undefined，但是 ES6 的机制规定：当 then 返回 undefined 时，那么会将这个 undefined 包装成一个 Promise，并且这个 Promise 默认调用了 resolve() 方法（成功态），并且把 undefined 作为了 resolve() 的参数，相当于：

const p = new Promise((resolve, reject) => {resolve()})p.then(() => {// 默认会执行这一条// return undefined}, () => {})// 实际上，return 会包装为一个 Promise 对象，同时默认执行 resolve()，并把 return 的值作为 resolve() 的参数/*return new Promise(resolve => {resolve(undefined);})*/// -----------------------------// 如果我们在这个返回的 Promise 上继续调用 then 方法，并接收参数的话，可以发现 then 中成功接收到了被 Promise 包装后的参数const p2 = new Promise((resolve, reject) => {resolve()})p2.then(() => {// 默认会执行这一条// return undefined}).then(data => {console.log(data)// 打印 undefinedreturn 24// 手动 return 一个值// 相当于：return new Promise(resolve => {resolve(24)})}).then((data) => {console.log(data) // 打印 24})

如果我们要让 then 返回一个失败状态的 Promise，那么我们可以手动 return 一个 Promise 并执行 reject() 方法。

const p3 = new Promise((resolve, reject) => {resolve()})p3.then(() => {// 手动返回一个调用了 reject 的 Promisereturn new Promise((resolve, reject) => {reject('失败')})}).then(() => {}, errData => {console.log(errData) // 失败})

总结：

1. Promise 是一个构造函数，需要 new 才能使用。在 new Promise() 的时候需要传递一个匿名回调函数作为 Promise() 唯一的参数，这个回调函数有两个参数 resolve reject，这两个参数也是函数，当回调函数执行第一个 resolve 函数后 Promise 便变为了成功状态，反之回调函数执行了 reject 后 Promise 便变为了失败状态，且每个 Promise 只能要么执行 resolve，要么执行 reject，不能同时执行！
2. 当 Promise 被 new 之后就会有一个 then 方法，该方法默认接收两个匿名回调函数作为参数，其中第一个回调函数是在 Promise 为成功状态时自动调用的，反之第二个回调函数是在 Promise 为失败状态时自动调用的，并且这两个回调函数是可以接收参数的，参数就来自于 resolve 或 reject 调用时传递的实参！
3. 在 then 方法执行后会默认返回 undefined（在没有指定返回值的情况下），ES6 会将其包装为一个新的成功态的 Promise，该 Promise 会自动执行 resolve 函数，该函数的参数来自于 then 方法的返回值（如果没有返回值那么默认就返回 undefined）。如果需要返回一个失败态的 Promise，那么需要在 then 中手动指定返回值：return new Promise((resolve, reject) => { reject(参数) }

四、Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.catch() 方法是 .then(null, rejection) 或 .then(undefined, rejection) 的别名，用于指定发生错误时的回调函数。

new Promise((resolve, reject) => {reject('失败')}).then(res => {console.log(res)}).catch(err => {console.log(err) // 失败})// -------------------------------------// 上面的代码本质上等同于new Promise((resolve, reject) => {reject('失败')}).then(res => {console.log(res)}).then(null, err => {console.log(err) // 失败})

在 Promise 中，一但出现了错误状态，那么这个错误是不会消失的，会一直向下传递，直到遇到可以处理错误的函数。

由于 catch 是 then 的特例，所以 catch 依旧返回的是一个 Promise 对象，我们可以在 catch 后继续调用 then。

new Promise((resolve, reject) => {reject('失败')}).then(res => {console.log(res)}).catch(err => {console.log(err) // 失败return '测试'}).then(res => {console.log(res)// 测试 })

一般总是建议，Promise 对象后面要跟一个或多个 catch 方法，这样可以处理 Promise 内部发生的错误！

五、Promise.prototype.finally()

Promise.prototype.finally() 方法用于指定不管 Promise 对象最后状态如何，都会执行的操作。该方法是 ES2018 引入标准的。

finally 方法的回调函数不接受任何参数，这意味着没有办法知道，前面的 Promise 状态到底是 fulfilled 还是 rejected 。这表明，finally 方法里面的操作，应该是与状态无关的，不依赖于 Promise 的执行结果。

finally 本质上是 then 方法的特例。

// 不管 promise 最后的状态，在执行完 then 或 catch 指定的回调函数以后，都会执行 finally 方法指定的回调函数。promise.then(result => {···}).catch(error => {···}).finally(() => {···})

promise.finally(() => {// 语句})// 等同于promise.then(result => {// 语句return result},error => {// 语句throw error})

finally：主要是用来处理一些必做操作，比如在操作数据库之后（无论成功与否）都要关闭数据库连接。

server.listen(port).then(function () {// ...}).finally(server.stop)

六、Promise.all()

Promise.all() 方法用于将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例。

Promise.all() 方法接受一个数组作为参数，p1、p2、p3 都是 Promise 实例，如果不是，就会先调用 Promise.resolve 方法，将参数转为 Promise 实例，再进一步处理。另外，Promise.all() 方法的参数可以不是数组，但必须具有 Iterator 接口，且返回的每个成员都是 Promise 实例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3])

p 的状态由 p1、p2、p3 决定，分成两种情况。

（1）只有 p1、p2、p3 的状态都变成 fulfilled，p 的状态才会变成 fulfilled，此时 p1、p2、p3 的返回值组成一个数组，传递给 p 的回调函数。

（2）只要 p1、p2、p3 之中有一个被 rejected，p 的状态就变成 rejected，此时第一个被 reject 的实例的返回值，会传递给 p 的回调函数。

const p1 = new Promise((resolve,reject)=>{resolve('请求成功')})const p2 = new Promise((resolve,reject)=>{resolve('上传成功')})const p3 = Promise.reject('error') Promise.all([p1, p2]).then(data => {console.log(data) // data为一个数组['请求成功', '上传成功']}).catch(err => {console.log(err)}) Promise.all([p1, p2, p3]).then(data => {console.log(data)}).catch(err => {console.log(err) // 失败 打印结果为 'error'})

七、Promise.race()

Promise.race() 方法将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例。

Promise.race() 方法的参数与 Promise.all() 方法一样，如果不是 Promise 实例，就会先调用 Promise.resolve() 方法，将参数转为 Promise 实例，再进一步处理。

const p = Promise.race([p1, p2, p3])

p 的状态由 p1、p2、p3 决定。

p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态，p 的状态就跟着改变。那个率先改变的 Promise 实例的返回值，就传递给 p 的回调函数。

const p = Promise.race([fetch('/resource-that-may-take-a-while'),new Promise(function (resolve, reject) {setTimeout(() => reject(new Error('request timeout')), 5000)})])p.then(console.log).catch(console.error)

上面代码中，如果 5 秒之内 fetch 方法无法返回结果，变量 p 的状态就会变为 rejected，从而触发 catch 方法指定的回调函数。

八、Promise.allSettled()

Promise.allSettled() 方法，用来确定一组异步操作是否都结束了（不管成功或失败）。

Promise.allSettled() 方法接受一个数组作为参数，数组的每个成员都是一个 Promise 对象，并返回一个新的 Promise 对象。只有等到参数数组的所有 Promise 对象都发生状态变更（不管是 fulfilled 还是 rejected），返回的 Promise 对象才会发生状态变更。

const promises = [fetch('/api-1'),fetch('/api-2'),fetch('/api-3')]await Promise.allSettled(promises)removeLoadingIndicator()

上面示例中，数组 promises 包含了三个请求，只有等到这三个请求都结束了（不管请求成功还是失败），removeLoadingIndicator() 才会执行。

该方法返回的新的 Promise 实例，一旦发生状态变更，状态总是 fulfilled，不会变成 rejected。 状态变成 fulfilled 后，它的回调函数会接收到一个数组作为参数，该数组的每个成员对应前面数组的每个 Promise 对象。

const resolved = Promise.resolve(42)const rejected = Promise.reject(-1)const allSettledPromise = Promise.allSettled([resolved, rejected])allSettledPromise.then(function (results) {console.log(results)})// [//{ status: 'fulfilled', value: 42 },//{ status: 'rejected', reason: -1 }// ]

上面代码中，Promise.allSettled() 的返回值 allSettledPromise，状态只可能变成 fulfilled。它的回调函数接收到的参数是数组 results。该数组的每个成员都是一个对象，对应传入 Promise.allSettled() 的数组里面的两个 Promise 对象。

results 的每个成员是一个对象，对象的格式是固定的，对应异步操作的结果。

// 异步操作成功时{ status: 'fulfilled', value: value }// 异步操作失败时{ status: 'rejected', reason: reason }

成员对象的 status 属性的值只可能是字符串 fulfilled 或字符串 rejected，用来区分异步操作是成功还是失败。如果是成功（fulfilled），对象会有 value 属性，如果是失败（rejected），会有 reason 属性，对应两种状态时前面异步操作的返回值。

下面是返回值的用法例子。

const promises = [ fetch('index.html'), fetch('https://does-not-exist/') ]const results = await Promise.allSettled(promises)// 过滤出成功的请求const successfulPromises = results.filter(p => p.status === 'fulfilled')// 过滤出失败的请求，并输出原因const errors = results.filter(p => p.status === 'rejected').map(p => p.reason)

九、Promise.any()

ES2021 引入了 Promise.any() 方法。该方法接受一组 Promise 实例作为参数，包装成一个新的 Promise 实例返回。

只要参数实例有一个变成 fulfilled 状态，包装实例就会变成 fulfilled 状态；如果所有参数实例都变成 rejected 状态，包装实例就会变成 rejected 状态。

Promise.any([fetch('https://v8.dev/').then(() => 'home'),fetch('https://v8.dev/blog').then(() => 'blog'),fetch('https://v8.dev/docs').then(() => 'docs')]).then((first) => {// 只要有一个 fetch() 请求成功console.log(first)}).catch((error) => { // 所有三个 fetch() 全部请求失败console.log(error)})

Promise.any() 跟 Promise.race() 方法很像，只有一点不同，就是 Promise.any() 不会因为某个 Promise 变成rejected 状态而结束，必须等到所有参数 Promise 变成 rejected 状态才会结束。

下面是 Promise() 与 await 命令结合使用的例子。

const promises = [fetch('/endpoint-a').then(() => 'a'),fetch('/endpoint-b').then(() => 'b'),fetch('/endpoint-c').then(() => 'c'),]try {const success = await Promise.any(promises)console.log(success)} catch (error) {console.log(error)}

上面代码中，Promise.any() 方法的参数数组包含三个 Promise 操作。其中只要有一个变成 fulfilled，Promise.any() 返回的 Promise 对象就变成 fulfilled。如果所有三个操作都变成 rejected，那么 await 命令就会抛出错误。

Promise.any() 抛出的错误是一个 AggregateError 实例，这个 AggregateError 实例对象的 errors 属性是一个数组，包含了所有成员的错误。

下面是一个例子。

var resolved = Promise.resolve(42)var rejected = Promise.reject(-1)var alsoRejected = Promise.reject(Infinity)Promise.any([resolved, rejected, alsoRejected]).then(function (result) {console.log(result); // 42})Promise.any([rejected, alsoRejected]).catch(function (results) {console.log(results instanceof AggregateError) // trueconsole.log(results.errors) // [-1, Infinity]})

十、Promise.resolve()

Promise.resolve() 方法，用于将现有对象转为 Promise 对象。

Promise.resolve('foo')// 等价于new Promise(resolve => resolve('foo'))

Promise.resolve() 方法的参数：

（1）参数为一般参数

如果参数是一个原始值，或者是一个不具有 then() 方法的对象，则 Promise.resolve() 方法返回一个新的 Promise 对象，状态为 resolved。

const p = Promise.resolve('Hello')p.then(function (s) {console.log(s)})// Hello

（2）参数是一个 Promise 实例

如果参数是 Promise 实例，那么 Promise.resolve 将不做任何修改、原封不动地返回这个实例。

（3）不带有任何参数

Promise.resolve() 方法允许调用时不带参数，直接返回一个 resolved 状态的 Promise 对象。

所以，如果希望得到一个 Promise 对象，比较方便的方法就是直接调用 Promise.resolve() 方法。

const p = Promise.resolve()p.then(function () {// ...})

（4）参数是一个 thenable 对象（了解即可）

当接收一个含 then 方法的对象时，Promise.resolve() 会直接调用 then 方法。

thenable 对象指的是具有 then 方法的对象。

const thenable = {then() {console.log('then')}}Promise.resolve(thenable).then(res => console.log('res ' + res),err => console.log('err ' + err))console.log(Promise.resolve(thenable))// Promise {  }// then// 为什么不会执行 then 中的两个回调函数呢？// 可见，当接收一个含 then 方法的对象时，默认返回一个 Promise 并且是等待状态的，没有状态的变化，那么就不可能会执行 then 的回调函数// 如果我们要改变这个返回的 Promise 对象的状态，并让 then 的回调对应处理的话，ES6 规定了以下写法：const thenable02 = {then(resolve, reject) {console.log('then')resolve('then')}}Promise.resolve(thenable02).then(res => console.log('res ' + res),err => console.log('err ' + err))// then// res then

十一、Promise.reject()

Promise.reject(reason) 方法也会返回一个新的 Promise 实例，该实例的状态为 rejected。

const p = Promise.reject('出错了')// 等同于const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))p.then(null, function (s) {console.log(s)})// 出错了

上面代码生成一个 Promise 对象的实例 p，状态为 rejected，回调函数会立即执行。

Promise.reject() 方法的参数，会原封不动地作为 reject 的理由，变成后续方法的参数。

Promise.reject('出错了').catch(e => {console.log(e === '出错了')})// true

十二、Promise.try()

实际开发中，经常遇到一种情况：不知道或者不想区分，函数 f 是同步函数还是异步操作，但是想用 Promise 来处理它。因为这样就可以不管 f 是否包含异步操作，都用 then 方法指定下一步流程，用 catch 方法处理 f 抛出的错误。一般就会采用下面的写法。

Promise.resolve().then(f)

上面的写法有一个缺点，就是如果 f 是同步函数，那么它会在本轮事件循环的末尾执行。

// 函数 f 是同步的，但是用 Promise 包装了以后，就变成异步执行了。const f = () => console.log('now')Promise.resolve().then(f)console.log('next')// next// now

Promise.try 方法让同步函数同步执行，异步函数异步执行，并且让它们具有统一的 API 。

const f = () => console.log('now')Promise.try(f)console.log('next')// now// next

database.users.get() 返回一个 Promise 对象，如果抛出异步错误，可以用 catch 方法捕获。但是 database.users.get() 可能还会抛出同步错误（比如数据库连接错误，具体要看实现方法），这时你就不得不用 try…catch 去捕获。

事实上，Promise.try 就是模拟 try 代码块，就像 promise.catch 模拟的是 catch 代码块。

// 统一用 promise.catch() 捕获所有同步和异步的错误。Promise.try(() => database.users.get({id: userId})).then(...).catch(...)// ----------------------// 等同于try {database.users.get({id: userId}).then(...).catch(...)} catch (e) {// ...}

十三、Promise 的应用

异步加载：也称为图片的预加载。利用 js 代码提前加载图片，用户需要时可以直接从本地缓存获取，但是会增加服务器前端的压力。这样做可以提高用户的体验，因为同步加载大图片的时候，图片会一层一层的显示处理，但是经过预加载后，直接显示出整张图片。

 <!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"/><title>Promise 的应用</title><style>#img {width: 24%;padding: 24px;}</style></head><body><!--  --><img src="" alt="" id="img"><script>// 异步加载图片函数（参数：图片路径）const loadImgAsync = url => {return new Promise((resolve, reject) => {const img = new Image() // 创建一个图片对象img.onload = () => { // 图片成功加载触发事件resolve(img)} img.onerror = () => {// 图片加载失败触发事件reject(new Error(`Could not load image at ${url}`))}// 这个放在 onload 与 onerror 之后// 一但给 img.src 赋值，那么便立马开始发送请求加载图片（在后台加载，页面上不会显示）// 注意：这里的 src 是 img 对象的属性，与 html 中 img 的 src 无关img.src = url})}const imgDOM = document.getElementById('img')loadImgAsync('https://scpic.chinaz.net/files/pic/pic9/202009/apic27858.jpg').then(img => {// 如果加载成功，那么把后台缓存的图片显示到页面上imgDOM.src = img.src}).catch(err => {console.log(err)})</script></body></html>