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手写 Promise

EchoROne

发布于 2022-08-15 00:34:14

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代码可运行

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代码可运行

我们会通过手写一个符合 Promise/A+ 规范的 Promise来深入理解它，并且手写 Promise 也是一道大厂常考题，在进入正题之前，推荐各位阅读一下【翻译】Promises/A+规范-图灵社区，这样才能更好地理解这个章节的代码。

实现一个简易版 Promise

在完成符合 Promise/A+ 规范的代码之前，我们可以先来实现一个简易版 Promise，因为在面试中，如果你能实现出一个简易版的 Promise基本可以过关了。

那么我们先来搭建构建函数的大体框架

const PENDING = 'pending'
const RESOLVED = 'resolved'
const REJECTED = 'rejected'

function MyPromise(fn) {
  const that = this
  that.state = PENDING
  that.value = null
  that.resolvedCallbacks = []
  that.rejectedCallbacks = []
  // 待完善 resolve 和 reject 函数
  // 待完善执行 fn 函数
}

首先我们创建了三个常量用于表示状态，对于经常使用的一些值都应该通过常量来管理，便于开发及后期维护
在函数体内部首先创建了常量 that，因为代码可能会异步执行，用于获取正确的 this对象
一开始 Promise 的状态应该是 pending
value 变量用于保存 `resolve` 或者 reject 中传入的值
resolvedCallbacks 和 rejectedCallbacks 用于保存 then 中的回调，因为当执行完 Promise 时状态可能还是等待中，这时候应该把 then 中的回调保存起来用于状态改变时使用

接下来我们来完善 resolve和 reject 函数，添加在 MyPromise 函数体内部

function resolve(value) {
  if (that.state === PENDING) {
    that.state = RESOLVED
    that.value = value
    that.resolvedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
  }
}

function reject(value) {
  if (that.state === PENDING) {
    that.state = REJECTED
    that.value = value
    that.rejectedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
  }
}

这两个函数代码类似，就一起解析了

首先两个函数都得判断当前状态是否为等待中，因为规范规定只有等待态才可以改变状态
将当前状态更改为对应状态，并且将传入的值赋值给 value
遍历回调数组并执行

完成以上两个函数以后，我们就该实现如何执行 Promise 中传入的函数了

try {
  fn(resolve, reject)
} catch (e) {
  reject(e)
}

实现很简单，执行传入的参数并且将之前两个函数当做参数传进去
要注意的是，可能执行函数过程中会遇到错误，需要捕获错误并且执行 reject 函数

最后我们来实现较为复杂的 then 函数

MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
  const that = this
  onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : v => v
  onRejected =
    typeof onRejected === 'function'
      ? onRejected
      : r => {
          throw r
        }
  if (that.state === PENDING) {
    that.resolvedCallbacks.push(onFulfilled)
    that.rejectedCallbacks.push(onRejected)
  }
  if (that.state === RESOLVED) {
    onFulfilled(that.value)
  }
  if (that.state === REJECTED) {
    onRejected(that.value)
  }
}

首先判断两个参数是否为函数类型，因为这两个参数是可选参数
当参数不是函数类型时，需要创建一个函数赋值给对应的参数，同时也实现了透传，比如如下代码

// 该代码目前在简单版中会报错
// 只是作为一个透传的例子
Promise.resolve(4).then().then((value) => console.log(value))

接下来就是一系列判断状态的逻辑，当状态不是等待态时，就去执行相对应的函数。如果状态是等待态的话，就往回调函数中 `push` 函数，比如如下代码就会进入等待态的逻辑

new MyPromise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(1)
   }, 0)
  }).then(value => {
  console.log(value)
})

以上就是简单版 Promise 实现，接下来一小节是实现完整版 Promise 的解析，相信看完完整版的你，一定会对于 Promise 的理解更上一层楼。

实现一个符合 Promise/A+ 规范的 Promise

这小节代码需要大家配合规范阅读，因为大部分代码都是根据规范去实现的。

我们先来改造一下 resolve 和 reject 函数

function resolve(value) {
  if (value instanceof MyPromise) {
    return value.then(resolve, reject)
  }
  setTimeout(() => {
    if (that.state === PENDING) {
      that.state = RESOLVED
      that.value = value
      that.resolvedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
    }
  }, 0)
}
function reject(value) {
  setTimeout(() => {
    if (that.state === PENDING) {
      that.state = REJECTED
      that.value = value
      that.rejectedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
    }
  }, 0)
}

* 对于 `resolve` 函数来说，首先需要判断传入的值是否为 `Promise` 类型

* 为了保证函数执行顺序，需要将两个函数体代码使用 `setTimeout` 包裹起来

接下来继续改造 then 函数中的代码，首先我们需要新增一个变量 promise2，因为每个 then 函数都需要返回一个新的 Promise 对象，该变量用于保存新的返回对象，然后我们先来改造判断等待态的逻辑

if (that.state === PENDING) {
  return (promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    that.resolvedCallbacks.push(() => {
      try {
        const x = onFulfilled(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (r) {
        reject(r)
      }
    })

    that.rejectedCallbacks.push(() => {
      try {
        const x = onRejected(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (r) {
        reject(r)
      }
    })
  }))
}

首先我们返回了一个新的 Promise 对象，并在 Promise 中传入了一个函数
函数的基本逻辑还是和之前一样，往回调数组中 push 函数
同样，在执行函数的过程中可能会遇到错误，所以使用了 try...catch 包裹
规范规定，执行 onFulfilled 或者 onRejected 函数时会返回一个 x，并且执行 Promise 解决过程，这是为了不同的 Promise 都可以兼容使用，比如 JQuery 的 Promise能兼容 ES6 的 Promise

接下来我们改造判断执行态的逻辑

if (that.state === RESOLVED) {
  return (promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      try {
        const x = onFulfilled(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (reason) {
        reject(reason)
      }
    })
  }))
}

其实大家可以发现这段代码和判断等待态的逻辑基本一致，无非是传入的函数的函数体需要异步执行，这也是规范规定的
对于判断拒绝态的逻辑这里就不一一赘述了，留给大家自己完成这个作业

最后，当然也是最难的一部分，也就是实现兼容多种 Promise 的 resolutionProcedure 函数

function resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject) {
  if (promise2 === x) {
    return reject(new TypeError('Error'))
  }
}

首先规范规定了 x 不能与 promise2 相等，这样会发生循环引用的问题，比如如下代码

let p = new MyPromise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
})
let p1 = p.then(value => {
  return p1
})

然后需要判断 x 的类型

if (x instanceof MyPromise) {
    x.then(function(value) {
        resolutionProcedure(promise2, value, resolve, reject)
    }, reject)
}

这里的代码是完全按照规范实现的。如果 x 为 Promise 的话，需要判断以下几个情况：

如果 x 处于等待态，Promise 需保持为等待态直至 x 被执行或拒绝

2. 如果 x 处于其他状态，则用相同的值处理 Promise

当然以上这些是规范需要我们判断的情况，实际上我们不判断状态也是可行的。

接下来我们继续按照规范来实现剩余的代码

let called = false
if (x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
  try {
    let then = x.then
    if (typeof then === 'function') {
      then.call(
        x,
        y => {
          if (called) return
          called = true
          resolutionProcedure(promise2, y, resolve, reject)
        },
        e => {
          if (called) return
          called = true
          reject(e)
        }
      )
    } else {
      resolve(x)
    }
  } catch (e) {
    if (called) return
    called = true
    reject(e)
  }
} else {
  resolve(x)
}

首先创建一个变量 `called` 用于判断是否已经调用过函数
然后判断 `x` 是否为对象或者函数，如果都不是的话，将 `x` 传入 `resolve` 中
如果 `x` 是对象或者函数的话，先把 `x.then` 赋值给 `then`，然后判断 `then` 的类型，如果不是函数类型的话，就将 `x` 传入 `resolve` 中
如果 `then` 是函数类型的话，就将 `x` 作为函数的作用域 `this` 调用之，并且传递两个回调函数作为参数，第一个参数叫做 `resolvePromise` ，第二个参数叫做 `rejectPromise`，两个回调函数都需要判断是否已经执行过函数，然后进行相应的逻辑
以上代码在执行的过程中如果抛错了，将错误传入 `reject` 函数中