前言

Promise，相信每一个前端工程师都或多或少地在项目中都是用过，毕竟它早已不是一个新名词。ES6中已经原生对它加以支持，在caniuse中搜索一下Promise，发现新版的chrome和firefox也已经支持。但是低版本的浏览器我们可以使用es6-promise这个polyfill库来加以兼容。

暂且不谈await、async，在Google或百度或360搜索等搜索引擎、或者在segmentfault等社区中，我们可以搜到一大把介绍promise的文章，毕竟它已经出现了很长时间，早已有很多大神分析讲解过。

我也看了一些文章，但是感觉都没有达到想要的效果。所以决定自己开一个小系列文章学习讲解一下promise的原理，以及实现，最后再谈一谈与之联系密切的Deferred对象。

本文是该系列的第一篇文章，主要先让大家对Promise有一个基本的认识。

promise简介

Promise的出现，原本是为了解决回调地狱的问题。所有人在讲解Promise时，都会以一个ajax请求为例，此处我们也用一个简单的ajax的例子来带大家看一下Promise是如何使用的。

ajax请求的传统写法：

getData(method, url, successFun, failFun){  var xmlHttp = new XMLHttpRequest();  xmlHttp.open(method, url);  xmlHttp.send();  xmlHttp.onload = function () {    if (this.status == 200 ) {      successFun(this.response);    } else {      failFun(this.statusText);    }  };  xmlHttp.onerror = function () {    failFun(this.statusText);  };}

改为promise后的写法：

getData(method, url){  var promise = new Promise(function(resolve, reject){    var xmlHttp = new XMLHttpRequest();    xmlHttp.open(method, url);    xmlHttp.send();    xmlHttp.onload = function () {      if (this.status == 200 ) {        resolve(this.response);      } else {        reject(this.statusText);      }    };    xmlHttp.onerror = function () {      reject(this.statusText);    };  })  return promise;}getData('get','www.xxx.com').then(successFun, failFun)

很显然，我们把异步中使用回调函数的场景改为了.then()、.catch()等函数链式调用的方式。基于promise我们可以把复杂的异步回调处理方式进行模块化。

下面，我们就来介绍一下Promise到底是个什么东西？它是如何做到的？

Promise的原理分析

其实promise原理说起来并不难，它内部有三个状态，分别是pending，fulfilled和rejected 。

pending是对象创建后的初始状态，当对象fulfill（成功）时变为fulfilled，当对象reject（失败）时变为rejected。且只能从pengding变为fulfilled或rejected ，而不能逆向或从fulfilled变为rejected 、从rejected变为fulfilled。如图所示：

Promise实例方法介绍

Promise对象拥有两个实例方法then()和catch()。

从前面的例子中可以看到，成功和失败的回调函数我们是通过then()添加，在promise状态改变时分别调用。promise构造函数中通常都是异步的，所以then方法往往都先于resolve和reject方法执行。所以promise内部需要有一个存储fulfill时调用函数的数组和一个存储reject时调用函数的数组。

从上面的例子中我们还可以看到then方法可以接收两个参数，且通常都是函数（非函数时如何处理下一篇文章中会详细介绍）。第一个参数会添加到fulfill时调用的数组中，第二个参数添加到reject时调用的数组中。当promise状态fulfill时，会把resolve(value)中的value值传给调用的函数中，同理，当promise状态reject时，会把reject(reason)中的reason值传给调用的函数。例：

var p = new Promise(function(resolve, reject){    resolve(5)}).then(function(value){    console.log(value) //5})var p1 = new Promise(function(resolve, reject){    reject(new Error('错误'))}).then(function(value){    console.log(value)}, function(reason){    console.log(reason) //Error: 错误(…)})

then方法会返回一个新的promise，下面的例子中p == p1将返回false,说明p1是一个全新的对象。

var p = new Promise(function(resolve, reject){    resolve(5)})var p1 = p.then(function(value){    console.log(value)})p == p1 // false

这也是为什么then是可以链式调用的，它是在新的对象上添加成功或失败的回调，这与jQuery中的链式调用不同。

那么新对象的状态是基于什么改变的呢？是不是说如果p的状态fulfill，后面的then创建的新对象都会成功；或者说如果p的状态reject，后面的then创建的新对象都会失败？

var p = new Promise(function(resolve, reject){    resolve(5)})var p1 = p.then(function(value){    console.log(value)   // 5}).then(function(value){    console.log('fulfill ' + value)   // fulfill undefined}, function(reason){    console.log('reject ' + reason)   })

上面的例子会打印出5和"fulfill undefined"说明它的状态变为成功。那如果我们在p1的then方法中抛出异常呢？

var p = new Promise(function(resolve, reject){    resolve(5)})var p1 = p.then(function(value){    console.log(value)   // 5    throw new Error('test')}).then(function(value){    console.log('fulfill ' + value)}, function(reason){    console.log('reject ' + reason)   // reject Error: test})

理所当然，新对象肯定会失败。

反过来如果p失败了，会是什么样的呢？

var p = new Promise(function(resolve, reject){    reject(5)})var p1 = p.then(undefined, function(value){    console.log(value)   // 5}).then(function(value){    console.log('fulfill ' + value)   // fulfill undefined}, function(reason){    console.log('reject ' + reason)})

说明新对象状态不会受到前一个对象状态的影响。

再来看如下代码：

var p = new Promise(function(resolve, reject){    reject(5)})var p1 = p.then(function(value){    console.log(value) })var p2 = p1.then(function(value){    console.log('fulfill ' + value)}, function(reason){    console.log('reject ' + reason)   // reject 5})

我们发现p1的状态变为rejected，从而触发了then方法第二个参数的函数。这似乎与我们之前提到的有差异啊，p1的状态受到了p的状态的影响。

再来看一个例子：

var p = new Promise(function(resolve, reject){    resolve(5)})var p1 = p.then(undefined, function(value){    console.log(value) })var p2 = p1.then(function(value){    console.log('fulfill ' + value)   // fulfill 5}, function(reason){    console.log('reject ' + reason)   })

细心的人可能会发现，该例子中then第一个参数是undefined，且value值5被传到了p1成功时的回调函数中。上面那个例子中then的第二个参数是undefined，同样reason值也传到了p1失败时的回调函数中。这是因当对应的参数不为函数时，会将前一promise的状态和值传递下去。

promise含有一个实例方法catch，从名字上我们就看得出来，它和异常有千丝万缕的关系。其实catch(onReject)方法等价于then(undefined, onReject)，也就是说如下两种情况是等效的。

new Promise(function(resolve, reject){    reject(new Error('error'))}).then(undefined, function(reason){    console.log(reason) // Error: error(…)})new Promise(function(resolve, reject){    reject(new Error('error'))}).catch(function(reason){    console.log(reason) // Error: error(…)})

我们提到参数不为函数时会把值和状态传递下去。所以我们可以在多个then之后添加一个catch方法，这样前面只要reject或抛出异常，都会被最后的catch方法处理。

new Promise(function(resolve, reject){    resolve(5)}).then(function(value){    taskA()}).then(function(value){    taskB()}).then(function(value){    taskC()}).catch(function(reason){    console.log(reason)})

Promise的静态方法

Promise还有四个静态方法，分别是resolve、reject、all、race，下面我们一一介绍。

除了通过new Promise()的方式，我们还有两种创建Promise对象的方法：

Promise.resolve() 它相当于创建了一个立即resolve的对象。如下两段代码作用相同：

Promise.resolve(5)new Promise(function(resolve){    resolve(5)})

它使得promise对象直接resolve，并把5传到后面then添加的成功函数中。

Promise.resolve(5).then(function(value){    console.log(value) // 5})

Promise.reject() 很明显它相当于创建了一个立即reject的对象。如下两段代码作用相同：

Promise.reject(new Error('error'))new Promise(function(resolve, reject){    reject(new Error('error'))})

它使得promise对象直接reject，并把error传到后面catch添加的函数中。

Promise.reject(new Error('error')).catch(function(reason){    console.log(reason) // Error: error(…)})

Promise.all() 它接收一个promise对象组成的数组作为参数，并返回一个新的promise对象。

当数组中所有的对象都resolve时，新对象状态变为fulfilled，所有对象的resolve的value依次添加组成一个新的数组，并以新的数组作为新对象resolve的value，例：

Promise.all([Promise.resolve(5),   Promise.resolve(6),   Promise.resolve(7)]).then(function(value){    console.log('fulfill', value)  // fulfill [5, 6, 7]}, function(reason){    console.log('reject',reason)})

当数组中有一个对象reject时，新对象状态变为rejected，并以当前对象reject的reason作为新对象reject的reason。

Promise.all([Promise.resolve(5),   Promise.reject(new Error('error')),   Promise.resolve(7),  Promise.reject(new Error('other error'))  ]).then(function(value){    console.log('fulfill', value)}, function(reason){    console.log('reject', reason)  // reject Error: error(…)})

那当数组中，传入了非promise对象会如何呢？

Promise.all([Promise.resolve(5),   6,  true,  'test',  undefined,  null,  {a:1},  function(){},  Promise.resolve(7)  ]).then(function(value){    console.log('fulfill', value)  // fulfill [5, 6, true, "test", undefined, null, Object, function, 7]}, function(reason){    console.log('reject', reason)})

我们发现，当传入的值为数字、boolean、字符串、undefined、null、{a:1}、function(){}等非promise对象时，会依次把它们添加到新对象resolve时传递的数组中。

那数组中的多个对象是同时调用，还是一个接一个的依次调用呢？我们再看个例子

function timeout(time) {    return new Promise(function (resolve) {        setTimeout(function () {            resolve(time);        }, time);    });}console.time('promise')Promise.all([    timeout(10),    timeout(60),    timeout(100)]).then(function (values) {    console.log(values); [10, 60, 100]    console.timeEnd('promise');   // 107ms });

由此我们可以看出，传入的多个对象几乎是同时执行的，因为总的时间略大于用时最长的一个对象resolve的时间。

Promise.race() 它同样接收一个promise对象组成的数组作为参数，并返回一个新的promise对象。

与Promise.all()不同，它是在数组中有一个对象（最早改变状态）resolve或reject时，就改变自身的状态，并执行响应的回调。

Promise.race([Promise.resolve(5),   Promise.reject(new Error('error')),   Promise.resolve(7)]).then(function(value){    console.log('fulfill', value)  // fulfill 5}, function(reason){    console.log('reject',reason)})Promise.race([Promise.reject(new Error('error')),   Promise.resolve(7)]).then(function(value){    console.log('fulfill', value) }, function(reason){    console.log('reject',reason) //reject Error: error(…)})

且当数组中有非异步Promise对象或有数字、boolean、字符串、undefined、null、{a:1}、function(){}等非Promise对象时，都会直接以该值resolve。

Promise.race([new Promise((resolve)=>{    setTimeout(()=>{        resolve(1)    },100)}),  Promise.resolve(5),   "test",  Promise.reject(new Error('error')),   Promise.resolve(7)]).then(function(value){    console.log('fulfill', value)  // fulfill 5}, function(reason){    console.log('reject',reason)})// fulfill 5

数组中第一个元素是异步的Promise，第二个是非异步Promise，会立即改变状态，所以新对象会立即改变状态并把5传递给成功时的回调函数。

那么问题又来了，既然数组中第一个元素成功或失败就会改变新对象的状态，那数组中后面的对象是否会执行呢?

function timeout(time) {    return new Promise(function (resolve) {        setTimeout(function () {            console.log(time)            resolve(time);        }, time);    });}console.time('promise')Promise.race([    timeout(10),    timeout(60),    timeout(100)]).then(function (values) {    console.log(values); [10, 60, 100]    console.timeEnd('promise');   // 107ms});// 结果依次为// 10// 10// promise: 11.1ms// 60// 100

说明即使新对象的状态改变，数组中后面的promise对象还会执行完毕，其实Promise.all()中即使前面reject了，所有的对象也都会执行完毕。规范中，promise对象执行是不可以中断的。

补充

promise对象即使立马改变状态，它也是异步执行的。如下所示：

Promise.resolve(5).then(function(value){  console.log('后打出来', value)});console.log('先打出来')// 结果依次为// 先打出来// 后打出来 5

但还有一个有意思的例子，如下：

setTimeout(function(){console.log(4)},0);new Promise(function(resolve){    console.log(1)    for( var i=0 ; i<10000 ; i++ ){        i==9999 && resolve()    }    console.log(2)}).then(function(){    console.log(5)});console.log(3);

结果是 1 2 3 5 4，命名4是先添加到异步队列中的，为什么结果不是1 2 3 4 5呢？这个涉及到Event loop，后面我会单独讲一下。