原生es5封装的Promise对象

前一阵看了一些关于JS异步操作的文章，发现 Promise 真是个好东西，配合 Generator 或者 async/await 使用更有奇效。完美解决异步代码书写的回调问题，有助于书写更优雅的异步代码。花了几天时间研究了 Promise 的工作机制，手痒痒用es6语法封装了一个 Promise 对象，基本实现了原生 Promise 的功能，现在，用es5语法再写一遍。

实现功能：

• 已实现 Promise 基本功能，与原生一样，异步、同步操作均ok，具体包括：
  • MyPromise.prototype.then()
  • MyPromise.prototype.catch() 与原生 Promise 略有出入
  • MyPromise.prototype.finally()
  • MyPromise.all()
  • MyPromise.race()
  • MyPromise.resolve()
  • MyPromise.reject()
• rejected 状态的冒泡处理也已解决，当前Promise的reject如果没有捕获，会一直冒泡到最后，直到catch
• MyPromise 状态一旦改变，将不能再改变它的状态

不足之处：

• 代码的错误被catch捕获时，提示的信息（捕获的错误对象）比原生Promise要多

测试： index.html

• 这个页面中包含了30个测试例子，分别测试了各项功能、各个方法，还有一些特殊情况测试；或许还有有遗漏的，感兴趣自己可以玩一下；
• 更加友好的可视化的操作，方便测试，每次运行一个例子，右边面板可看到结果；
• 自定义了 console.mylog() 方法用来输出结果，第一个参数是当前使用的 Promise 对象，用以区分输出，查看代码时可忽略，后面的参数都是输出结果，与系统 console.log() 相似；
• 建议同时打开 index.js 边看代码边玩；
• 同一套代码，上面的 MyPromise 的运行结果，下面是原生 Promise 运行的结果；

收获

then/catch
reject

代码

下面贴代码，包括整个思考过程，会有点长

为了说明书写的逻辑，我使用以下几个注释标识，整坨变动的代码只标识这一坨的开头处。

//++ ——添加的代码

//-+ ——修改的代码

第一步，基础功能实现

名字随便取，我的叫MyPromise，没有取代原生的Promise。

• 构造函数传入回调函数 callback 。当新建 MyPromise 对象时，我们需要运行此回调，并且 callback 自身也有两个参数，分别是 resolver 和 rejecter ，他们也是回调函数的形式；
• 定义了几个变量保存当前的一些结果与状态、事件队列，见注释；
• 执行函数 callback 时，如果是 resolve 状态，将结果保存在 this.__succ_res 中，状态标记为成功；如果是 reject 状态，操作类似；
• 同时定义了最常用的 then 方法，是一个原型方法；
• 执行 then 方法时，判断对象的状态是成功还是失败，分别执行对应的回调，把结果传入回调处理。

//几个状态常量
const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';

function MyPromise(callback) {
    this.status = PENDING; //储存状态
    this.__succ__res = null; //储存resolve结果
    this.__err__res = null; //储存reject结果
    var _this = this;//必须处理this的指向
    function resolver(res) {
        _this.status = FULFILLED;
        _this.__succ__res = res;
    };
    function rejecter(rej) {
        _this.status = REJECTED;
        _this.__err__res = rej;
    };
    callback(resolver, rejecter);
};
MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
    if (this.status === FULFILLED) {
        onFulfilled(this.__succ__res);
    } else if (this.status === REJECTED) {
        onRejected(this.__err__res);
    };
};
复制代码

到这里， MyPromise 可以简单实现一些同步代码，比如：

new MyPromise((resolve, reject) => {
    resolve(1);
}).then(res => {
    console.log(res);
});
//结果 1
复制代码

第二步，加入异步处理

执行异步代码时， then 方法会先于异步结果执行，上面的处理还无法获取到结果。

• 首先，既然是异步， then 方法在 pending 状态时就执行了，所以添加一个 else ；
• 执行 else 时，我们还没有结果，只能把需要执行的回调，放到一个队列里，等需要时执行它，所以定义了一个新变量 this.__queue 保存事件队列；
• 当异步代码执行完毕，这时候把 this.__queue 队列里的回调统统执行一遍，如果是 resolve 状态，则执行对应的 resolve 代码。

const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';

function MyPromise(callback) {
    this.status = PENDING; //储存状态
    this.__succ__res = null; //储存resolve结果
    this.__err__res = null; //储存reject结果
    this.__queue = []; //++     事件队列

    var _this = this;
    function resolver(res) {
        _this.status = FULFILLED;
        _this.__succ__res = res;
        _this.__queue.forEach(item => {//++     队列中事件的执行
            item.resolve(res);
        });
    };
    function rejecter(rej) {
        _this.status = REJECTED;
        _this.__err__res = rej;
        _this.__queue.forEach(item => {//++     队列中事件的执行
            item.reject(rej);
        });
    };
    callback(resolver, rejecter);
};

MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
    if (this.status === FULFILLED) {
        onFulfilled(this.__succ__res);
    } else if (this.status === REJECTED) {
        onRejected(this.__err__res);
    } else {//++        pending状态，添加队列事件
        this.__queue.push({resolve: onFulfilled, reject: onRejected});
    };
};
复制代码

到这一步， MyPromise 已经可以实现一些简单的异步代码了。测试用例 index.html 中，这两个例子已经可以实现了。

1 异步测试--resolve
2 异步测试--reject

第三步，加入链式调用

实际上，原生的 Promise 对象的then方法，返回的也是一个 Promise 对象，一个新的 Promise 对象，这样才可以支持链式调用，一直 then 下去。。。 而且， then 方法可以接收到上一个 then 方法处理return的结果。根据 Promise 的特性分析，这个返回结果有3种可能：

MyPromise
then

• 第一个处理的是， then 方法返回一个 MyPromise 对象，它的回调函数接收 resFn 和 rejFn 两个回调函数；
• 把成功状态的处理代码封装为 handleFulfilled 函数，接受成功的结果作为参数；
• handleFulfilled 函数中，根据 onFulfilled 返回值的不同，做不同的处理：
  • 首先，先获取 onFulfilled 的返回值（如果有），保存为 returnVal ；
  • 然后，判断 returnVal 是否有then方法，即包括上面讨论的1、2中情况（它是 MyPromise 对象，或者具有 then 方法的其他对象），对我们来说都是一样的；
  • 之后，如果有 then 方法，马上调用其 then 方法，分别把成功、失败的结果丢给新 MyPromise 对象的回调函数；没有则结果传给 resFn 回调函数。

reject 状态的链式调用的处理思路是类似的，在定义的 handleRejected 函数中，检查 onRejected 返回的结果是否含 then 方法，分开处理。值得一提的是，如果返回的是普通值，应该调用的是 resFn ，而不是 rejFn ，因为这个返回值属于新 MyPromise 对象，它的状态不因当前 MyPromise 对象的状态而确定。即是，返回了普通值，未表明 reject 状态，我们默认为 resolve 状态。

MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
    var _this = this;
    return new MyPromise(function(resFn, rejFn) {
        if (_this.status === FULFILLED) {
            handleFulfilled(_this.__succ__res);     // -+
        } else if (_this.status === REJECTED) {
            handleRejected(_this.__err__res);       // -+
        } else {//pending状态
            _this.__queue.push({resolve: handleFulfilled, reject: handleRejected}); // -+
        };

        function handleFulfilled(value) {   // ++   FULFILLED 状态回调
            // 取决于onFulfilled的返回值
            var returnVal = onFulfilled instanceof Function && onFulfilled(value) || value;
            if (returnVal['then'] instanceof Function) {
                returnVal.then(function(res) {
                    resFn(res);
                },function(rej) {
                    rejFn(rej);
                });
            } else {
                resFn(returnVal);
            };
        };
        function handleRejected(reason) {   // ++   REJECTED 状态回调
            if (onRejected instanceof Function) {
                var returnVal = onRejected(reason);
                if (typeof returnVal !== 'undefined' && returnVal['then'] instanceof Function) {
                    returnVal.then(function(res) {
                        resFn(res);
                    },function(rej) {
                        rejFn(rej);
                    });
                } else {
                    resFn(returnVal);
                };
            } else {
                rejFn(reason)
            }
        }

    })
};
复制代码

现在， MyPromise 对象已经很好地支持链式调用了，测试例子：

4 链式调用--resolve
5 链式调用--reject
28 then回调返回Promise对象（reject）
29 then方法reject回调返回Promise对象

第四步，MyPromise.resolve()和MyPromise.reject()方法实现

因为其它方法对 MyPromise.resolve() 方法有依赖，所以先实现这个方法。

先要完全弄懂 MyPromise.resolve() 方法的特性，研究了阮一峰老师的ECMAScript 6 入门对于 MyPromise.resolve() 方法的描述部分。 由此得知，这个方法功能很简单，就是把参数转换成一个 MyPromise 对象，关键点在于参数的形式，分别有：

MyPromise
thenable
then

处理的思路是：

• 首先考虑极端情况，参数是undefined或者null的情况，直接处理原值传递；
• 其次，参数是 MyPromise 实例时，无需处理；
• 然后，参数是其它 thenable 对象的话，调用其 then 方法，把相应的值传递给新 MyPromise 对象的回调；
• 最后，就是普通值的处理。

MyPromise.reject() 方法相对简单很多。与 MyPromise.resolve() 方法不同， MyPromise.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。

MyPromise.resolve = function(arg) {
    if (typeof arg === 'undefined' || arg === null) {   //undefined 或者 null
        return new MyPromise(function(resolve) {
            resolve(arg);
        });
    } else if (arg instanceof MyPromise) {      // 参数是MyPromise实例
        return arg;
    } else if (arg['then'] instanceof Function) {   // 参数是thenable对象
        return new MyPromise(function(resolve, reject) {
            arg.then(function (res) {
                resolve(res);
            }, function (rej) {
                reject(rej);
            });
        });
    } else {    // 其他值
        return new MyPromise(function (resolve) {
            resolve(arg);
        });
    };
};
MyPromise.reject = function(arg) {
    return  new MyPromise(function(resolve, reject) {
        reject(arg);
    });
};
复制代码

测试用例有8个： 18-25 ，感兴趣可以玩一下。

第五步，MyPromise.all()和MyPromise.race()方法实现

MyPromise.all() 方法接收一堆 MyPromise 对象，当他们都成功时，才执行回调。依赖 MyPromise.resolve() 方法把不是 MyPromise 的参数转为 MyPromise 对象。

每个对象执行 then 方法，把结果存到一个数组中，当他们都执行完毕后，即 i === arr.length ，才调用 resolve() 回调，把结果传进去。

MyPromise.race() 方法也类似，区别在于，这里做的是一个 done 标识，如果其中之一改变了状态，不再接受其他改变。

MyPromise.all = function(arr) {
    if (!Array.isArray(arr)) {
        throw new TypeError('参数应该是一个数组!');
    };
    return new MyPromise(function(resolve, reject) {
        var i = 0, result = [];
        next();
        function next() {
            // 对于不是MyPromise实例的进行转换
            MyPromise.resolve(arr[i]).then(function (res) {
                result.push(res);
                i++;
                if (i === arr.length) {
                    resolve(result);
                } else {
                    next();
                };
            }, reject);
        }
    })
};
MyPromise.race =  function(arr) {
    if (!Array.isArray(arr)) {
        throw new TypeError('参数应该是一个数组!');
    };
    return new MyPromise(function(resolve, reject) {
        let done = false;
        arr.forEach(function(item) {
            MyPromise.resolve(item).then(function (res) {
                if (!done) {
                    resolve(res);
                    done = true;
                };
            }, function(rej) {
                if (!done) {
                    reject(rej);
                    done = true;
                };
            });
        })
    });
};
复制代码

测试用例：

6 all方法
26 race方法测试

第六步，Promise.prototype.catch()和Promise.prototype.finally()方法实现

他们俩本质上是 then 方法的一种延伸，特殊情况的处理。

MyPromise.prototype.catch = function(errHandler) {
    return this.then(undefined, errHandler);
};
MyPromise.prototype.finally = function(finalHandler) {
    return this.then(finalHandler, finalHandler);
};
复制代码

测试用例：

7 catch测试
16 finally测试——异步代码错误
17 finally测试——同步代码错误

第七步，代码错误的捕获

目前而言，我们的 catch 还不具备捕获代码报错的能力。思考，错误的代码来自于哪里？肯定是使用者的代码，2个来源分别有：

• MyPromise 对象构造函数回调
• then 方法的2个回调 捕获代码运行错误的方法是原生的 try...catch... ，所以我用它来包裹这些回调运行，捕获到的错误进行相应处理。

function MyPromise(callback) {
    this.status = PENDING; //储存状态
    this.__succ__res = null; //储存resolve结果
    this.__err__res = null; //储存reject结果
    this.__queue = []; //事件队列

    var _this = this;
    function resolver(res) {
        _this.status = FULFILLED;
        _this.__succ__res = res;
        _this.__queue.forEach(item => {
            item.resolve(res);
        });
    };
    function rejecter(rej) {
        _this.status = REJECTED;
        _this.__err__res = rej;
        _this.__queue.forEach(item => {
            item.reject(rej);
        });
    };
    try {   // -+   在try……catch……中运行回调函数
        callback(resolver, rejecter);
    } catch (err) {
        this.__err__res = err;
        this.status = REJECTED;
        this.__queue.forEach(function(item) {
            item.reject(err);
        });
    };
};

MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
    var _this = this;
    return new MyPromise(function(resFn, rejFn) {
        if (_this.status === FULFILLED) {
            handleFulfilled(_this.__succ__res);
        } else if (_this.status === REJECTED) {
            handleRejected(_this.__err__res);
        } else {//pending状态
            _this.__queue.push({resolve: handleFulfilled, reject: handleRejected});
        };

        function handleFulfilled(value) {
            var returnVal = value;
            // 获取 onFulfilled 函数的返回结果
            if (onFulfilled instanceof Function) {
                try {       // -+   在try……catch……中运行onFulfilled回调函数
                    returnVal = onFulfilled(value);
                } catch (err) { // 代码错误处理
                    rejFn(err);
                    return;
                };
            };

            if (returnVal && returnVal['then'] instanceof Function) {
                returnVal.then(function(res) {
                    resFn(res);
                },function(rej) {
                    rejFn(rej);
                });
            } else {
                resFn(returnVal);
            };
        };
        function handleRejected(reason) {
            if (onRejected instanceof Function) {
                var returnVal
                try {// -+   在try……catch……中运行onRejected回调函数
                    returnVal = onRejected(reason);
                } catch (err) {
                    rejFn(err);
                    return;
                };
                if (typeof returnVal !== 'undefined' && returnVal['then'] instanceof Function) {
                    returnVal.then(function(res) {
                        resFn(res);
                    },function(rej) {
                        rejFn(rej);
                    });
                } else {
                    resFn(returnVal);
                };
            } else {
                rejFn(reason)
            }
        }

    })
};
复制代码

测试用例：

11 catch测试——代码错误捕获
12 catch测试——代码错误捕获（异步）
13 catch测试——then回调代码错误捕获
14 catch测试——代码错误catch捕获

其中第12个异步代码错误测试，结果显示是直接报错，没有捕获错误，原生的 Promise 也是这样的，我有点不能理解为啥不捕获处理它。

第八步，处理MyPromise状态确定不允许再次改变

这是 Promise 的一个关键特性，处理起来不难，在执行回调时加入状态判断，如果已经是成功或者失败状态，则不运行回调代码。

function MyPromise(callback) {
    //略……

    var _this = this;
    function resolver(res) {
        if (_this.status === PENDING) {
            _this.status = FULFILLED;
            _this.__succ__res = res;
            _this.__queue.forEach(item => {
                item.resolve(res);
            });
        };
    };
    function rejecter(rej) {
        if (_this.status === PENDING) {
            _this.status = REJECTED;
            _this.__err__res = rej;
            _this.__queue.forEach(item => {
                item.reject(rej);
            });
        };
    };
    
    //略……
};
复制代码

测试用例：

• 27 Promise状态多次改变

以上，是我所有的代码书写思路、过程。完整代码与测试代码到 github 下载

参考文章

• ECMAScript 6 入门 - Promise 对象
• es6 promise源码实现
• 手把手教你实现一个完整的 Promise
• Promises/A+规范