【引自熊建刚的博客】前言
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如果你已经对JavaScript异步有一定了解,或者已经阅读过本系列的其他两篇文章,那请继续阅读下一小节,若你还有疑惑或者想了解JavaScript异步机制与编程,可以阅读一遍这两篇文章:
回调函数
回调函数,作为JavaScript异步编程的基本单元,非常常见,你肯定对下面这类代码一点都不陌生:
- component.do('purchase', funcA);
- function funcA(args, callback) {
- //...
- setTimeout(function() {
- $.ajax(url, function(res) {
- if (res) {
- callback(res)
- } else {//...}
- });
- }, 300);
- funcB();
- setTimeout(function() {
- $.ajax(arg, function(res) {
- if (res) {
- callback(res);
- }
- });
- }, 400);
- }
上面这些代码,一层一层,嵌套在一起,这种代码通常称为回调地狱,无论是可读性,还是代码顺序,或者回调是否可信任,亦或是异常处理角度看,都是不尽人意的,下面做简单阐述。
顺序性
上文例子中代码funcB函数,还有两个定时器回调函数,回调内各自又有一个ajax异步请求然后在请求回调里面执行最外层传入的回调函数,对于这类代码,你是否能明确指出个回调的执行顺序呢?如果funcB函数内还有异步任务呢?,情况又如何?
假如某一天,比如几个月后,线上出了问题,我们需要跟踪异步流,找出问题所在,而跟踪这类异步流,不仅需要理清个异步任务执行顺序,还需要在众多回调函数中不断地跳跃,调试(或许你还能记得诸如funcB这些函数的作用和实现),无论是出于效率,可读性,还是出于人性化,都不希望开开发者们再经历这种痛苦。
信任问题
如上,我们调用了一个第三方支付组件的支付API,进行购买支付,正常情况发现一切运行良好,但是假如某一天,第三方组件出问题了,可能多次调用传入的回调,也可能传回错误的数据。说到底,这样的回调嵌套,控制权在第三方,对于回调函数的调用方式、时间、次数、顺序,回调函数参数,还有下一节将要介绍的异常和错误都是不可控的,因为无论如何,并不总能保证第三方是可信任的。
错误处理
关于JavaScript错误异常,初中级开发接触的可能并不多,但是其实还是有很多可以学习实践的地方,如前端异常监控系统的设计,开发和部署,并不是三言两语能阐述的,之后会继续推出相关文章。
错误堆栈
我们知道当JavaScript抛出错误或异常时,对于未捕获异常,浏览器会默认在控制台输出错误堆栈信息,如下,当test未定义时:
- function init(name) {
- test(name)
- }
- init('jh');
输出如图:
如图中自顶向下输出红色异常堆栈信息,Uncaught表示该异常未捕获,ReferenceError表明该异常类型为引用异常,冒号后是异常的详细信息:test is not defined,test未定义;后面以at起始的行就是该异常发生处的调用堆栈。第一行说明异常发生在init函数,第二行说明init函数的调用环境,此处在控制台直接调用,即相当于在匿名函数环境内调用。
异步错误堆栈
上面例子是同步代码执行的异常,当异常发生在异步任务内时,又会如何呢?,假如把上例中代码放在一个setTimeout定时器内执行:
- function init(name) {
- test(name)
- }
- setTimeout(function A() {
- setTimeout(function() {
- init();
- }, 0);
- }, 0);
如图:
可以看到,异步任务中的未捕获异常,也会在控制台输出,但是setTimeout异步任务回调函数没有出现在异常堆栈,为什么呢?这是因为当init函数执行时,setTimeout的异步回调函数不在执行栈内,而是通过事件队列调用。
JavaScript错误处理
JavaScript的异常捕获,主要有两种方式:
如上,对于同步执行大代码出现异常,try{}catch(e){}是可以捕获的,那么异步错误呢?
如上图,我们发现,异步回调中的异常无法被主动捕获,由浏览器默认处理,输出错误信息。
window.onerror事件处理器,所有未捕获异常都会自动进入此事件回调
如上图,输出了script error错误信息,同时,你也许注意到了,控制台依然打印出了错误堆栈信 息,或许你不希望用户看到这么醒目的错误提醒,那么可以使window.onerror的回调返回true即可阻止浏览器的默认错误处理行为:
当然,一般不随意设置window.onerror回调,因为程序通常可能需要部署前端异常监控系统,而通常就是使用window.onerror处理器实现全局异常监控,而该事件处理器只能注册一个回调。
回调与Promise
以上我们谈到的诸多关于回调的不足,都很常见,所以必须是需要解决的,而Promise正是一种很好的解决这些问题的方式,当然,现在已经提出了比Promise更异步任务处理方式,但是目前更大范围使用,兼容性更好的方式还是Promise,也是本篇要介绍的,之后会继续介绍其他处理方式。
Promises/A+
分析了一大波问题后,我们知道Promise的目标是异步管理,那么Promise到底是什么呢?
所以,Promise是一种封装未来值的易于复用的异步任务管理机制。
为了更好的理解Promise,我们介绍一下Promises/A+,一个公开的可操作的Promises实现标准。先介绍标准规范,再去分析具体实现,更有益于理解。
Promise代表一个异步计算的最终结果。使用promise最基础的方式是使用它的then方法,该方法会注册两个回调函数,一个接收promise完成的最终值,一个接收promise被拒绝的原因。
Promises/A
你可能还会想问Promises/A是什么,和Promises/A+有什么区别。Promises/A+在Promises/A议案的基础上,更清晰阐述了一些准则,拓展覆盖了一些事实上的行为规范,同时删除了一些不足或者有问题的部分。
Promises/A+规范目前只关注如何提供一个可操作的then方法,而关于如何创建,决议promises是日后的工作。
术语
Promise状态
一个promise只可能处于三种状态之一:
这三个状态变更关系需满足以下三个条件:
then方法
一个promise必须提供一个then方法,以供访问其当前状态,或最终值或拒绝原因。
参数
该方法接收两个参数,如promise.then(onFulfilled, onRejected):
返回值
该方法必须返回一个promise:
- var promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected);
- // promise2依然是一个promise对象
决议过程(resolution)
决议是一个抽象操作过程,该操作接受两个输入:一个promise和一个值,可以记为;[[resolve]](promise, x),如果x是一个thenable对象,则尝试让promise参数使用x的状态值;否则,将使用x值完成传入的promise,决议过程规则如下:
1.如果promise和x引用自同一对象,则使用一个TypeError原因拒绝此promise;
2.x为Promise,则promise直接使用x的状态;
3.x为对象或函数:
5.若then不是函数,则使用x值完成promise;
4.若x不是对象或函数,则使用x完成promise。
自然,以上规则可能存在递归循环调用的情况,如一个promsie被一个循环的thenable对象链决议,此时自然是不行的,所以规范建议进行检测,是否存在递归调用,若存在,则以原因TypeError拒绝promise。
Promise
在ES6中,JavaScript已支持Promise,一些主流浏览器也已支持该Promise功能,如Chrome,先来看一个Promsie使用实例:
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(function() {
- resolve('完成');
- }, 10);
- });
- promise.then((msg) => {
- console.log('first messaeg: ' + msg);
- })
- promise.then((msg) => {
- console.log('second messaeg: ' + msg);
- });
输出如下:
构造器
创建promise语法如下:
- new Promise(function(resolve, reject) {});
一个函数,该函数接受两个参数:resolve函数和reject函数;当实例化Promise构造函数时,将立即调用该函数,随后返回一个Promise对象。通常,实例化时,会初始一个异步任务,在异步任务完成或失败时,调用resolve或reject函数来完成或拒绝返回的Promise对象。另外需要注意的是,若传入的函数执行抛出异常,那么这个promsie将被拒绝。
静态方法
Promise.all(iterable)
all方法接受一个或多个promsie(以数组方式传递),返回一个新promise,该promise状态取决于传入的参数中的所有promsie的状态:
- var p1 = new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(function(){
- console.log('p1决议');
- resolve('p1');
- }, 10);
- });
- var p2 = new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(function(){
- console.log('p2决议');
- resolve('p2');
- }, 10);
- });
- Promise.all( [p1, p2] )
- .then((msgs) => {
- // p1和p2完成并传入最终值
- console.log(JSON.stringify(msgs));
- })
- .then((msg) => {
- console.log( msg );
- });
输出如下:
Promise.race(iterable)
race方法返回一个promise,只要传入的诸多promise中的某一个完成或被拒绝,则该promise同样完成或被拒绝,最终值或拒绝原因也与之相同。
Promise.resolve(x)
resolve方法返回一个已决议的Promsie对象:
该方法遵循Promise/A+决议规范。
Promsie.reject(reason)
返回一个使用传入的原因拒绝的Promise对象。
实例方法
Promise.prototype.then(onFulfilled, onRejected)
该方法为promsie添加完成或拒绝处理器,将返回一个新的promise,该新promise接受传入的处理器调用后的返回值进行决议;若promise未被处理,如传入的处理器不是函数,则新promise维持原来promise的状态。
我们通过两个例子介绍then方法,首先看第一个实例:
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(function() {
- resolve('完成');
- }, 10);
- });
- promise.then((msg) => {
- console.log('first messaeg: ' + msg);
- }).then((msg) => {
- console.log('second messaeg: ' + msg);
- });
输出如下:
输出两行信息:我们发现第二个then方法接收到的最终值是undefined,为什么呢?看看第一个then方法调用后返回的promise状态如下:
如上图,发现调用第一个then方法后,返回promise最终值为undefined,传递给第二个then的回调,如果把上面的例子稍加改动:
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(function() {
- resolve('完成');
- }, 10);
- });
- promise.then((msg) => {
- console.log('first messaeg: ' + msg);
- return msg + '第二次';
- }).then((msg) => {
- console.log('second messaeg: ' + msg);
- });
输出如下:
这次两个then方法的回调都接收到了最终值,正如我们前文所说,'then'方法返回一个新promise,并且该新promise根据其传入的回调执行的返回值,进行决议,而函数未明确return返回值时,默认返回的是undefined,这也是上面实例第二个then方法的回调接收undefined参数的原因。
这里使用了链式调用,我们需要明确:共产生三个promise,初始promise,两个then方法分别返回一个promise;而第一个then方法返回的新promise是第二个then方法的主体,而不是初始promise。
Promise.prototype.catch(onRejected)
该方法为promise添加拒绝回调函数,将返回一个新promise,该新promise根据回调函数执行的返回值进行决议;若promise决议为完成状态,则新promise根据其最终值进行决议。
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(() => {
- reject('failed');
- }, 0);
- });
- var promise2 = promise.catch((reason) => {
- console.log(reason);
- return 'successed';
- });
- var promise3 = promise.catch((reason) => {
- console.log(reason);
- });
- var promise4 = promise.catch((reason) => {
- console.log(reason);
- throw 'failed 2';
- });
输出如下图:
如图中所输出内容,我们需要明白以下几点:
catch方法和then方法的第二个参数一样,都是为promise注册拒绝回调。
链式调用
和jQuery的链式调用一样,Promise设计也支持链式调用,上一步的返回值作为下一步方法调用的主体:
- new Promise((resolve, reject) => {
- setTimeout(()=>{
- resolve('success');
- },0);
- }).then((msg) => {
- return 'second success';
- }).then((msg) => {
- console.log(msg);
- });
最后输出:second success,初始化promise作为主体调用第一个then方法,返回完成状态的新promise其最终值为second success,然后该新promise作为主体调用第二个then方法,该方法返回第三个promise,而且该promise最终值为undefined,若不清楚为什么,请回到关于Promise.prototype.then和Promise.prototype.catch的介绍。
错误处理
我们前文提到了JavaScript异步回调中的异常是难以处理的,而Promise对异步异常和错误的处理是比较方便的:
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- test(); // 抛出异常
- resolve('success'); // 被忽略
- });
- console.log(promise);
- promise.catch((reason) => {
- console.log(reason);
- });
输出如图,执行test抛出异常,导致promise被拒绝,拒绝原因即抛出的异常,然后执行catch方法注册的拒绝回调:
决议,完成与拒绝
目前为止,关于Promise是什么,我们应该有了一定的认识,这里,需要再次说明的是Promise的三个重要概念及其关系:决议(resolve),完成(fulfill),拒绝(reject)。
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- resolve(Promise.reject('failed'));
- });
- promise.then((msg) => {
- console.log('完成:' + msg);
- }, (reason) => {
- console.log('拒绝:' + reason);
- });
输出如图:
上例中,在创建一个Promise时,给resolve函数传递的是一个拒绝Promise,此时我们发现promise状态是rejected,所以这里第一个参数函数执行,完成的是一个更接近决议的过程(可以参考前文讲述的决议过程),所以命名为resolve是更合理的;而第二个参数函数,则只是拒绝该promise:
- var promise = new Promise((resolve, reject) => {
- reject(Promise.resolve('success'));
- });
- promise.then((msg) => {
- console.log('完成:' + msg);
- }, (reason) => {
- console.log('拒绝:' + reason);
- });
reject函数并不会处理参数,而只是直接将其当做拒绝原因拒绝promise。
Promise实现
Promise是什么,怎么样使用就介绍到此,另外一个问题是面试过程中经常也会被提及的:如何实现一个Promise,当然,限于篇幅,我们这里只讲思路,不会长篇大论。
构造函数
首先创建一个构造函数,供实例化创建promise,该构造函数接受一个函数参数,实例化时,会立即调用该函数,然后返回一个Promise对象:
- var MyPromise = (() => {
- var value = undefined; // 当前Promise
- var tasks = []; // 完成回调队列
- var rejectTasks = []; // 拒绝回调队列
- var state = 'pending'; // Promise初始为等待态
- // 辅助函数,使异步回调下一轮事件循环执行
- var nextTick = (callback) => {
- setTimeout(callback, 0);
- };
- // 辅助函数,传递Promsie的状态值
- var ref = (value) => {
- if (value && typeof value.then === 'function') {
- // 若状态值为thenable对象或Promise,直接返回
- return value;
- }
- // 否则,将最终值传递给下一个then方法注册的回调函数
- return {
- then: function(callback) {
- return ref(callback(value));
- }
- }
- };
- var resolve = (val) => {};
- var reject = (reason) => {};
- function MyPromise(func) {
- func(resolve.bind(this), reject.bind(this));
- }
- return MyPromise;
- });
静态方法
在实例化创建Promise时,我们会将构造函数的两个静态方法:resolve和reject传入初始函数,接下来需要实现这两个函数:
- var resolve = (val) => {
- if (tasks) {
- value = ref(val);
- state = 'resolved'; // 将状态标记为已完成
- // 依次执行任务回调
- tasks.forEach((task) => {
- value = nextTick((val) => {task[0](self.value);});
- });
- tasks = undefined; // 决议后状态不可变
- return this;
- }
- };
- var reject = (reason) => {
- if (tasks) {
- value = ref(reason);
- state = 'rejected'; // 将状态标记为已完成
- // 依次执行任务回调
- tasks.forEach((task) => {
- nextTick((reason) => {task[1](value);});
- });
- tasks = undefined; // 决议后状态不可变
- return this;
- }
- };
还有另外两个静态方法,原理还是一样,就不细说了。
实例方法
目前构造函数,和静态方法完成和拒绝Promise都已经实现,接下来需要考虑的是Promise的实例方法和链式调用:
- MyPromise.prototype.then = (onFulfilled, onRejected) => {
- onFulfilled = onFulfilled || function(value) {
- // 默认的完成回调
- return value;
- };
- onRejected = onRejected || function(reason) {
- // 默认的拒绝回调
- return reject(reason);
- };
- if (tasks) {
- // 未决议时加入队列
- tasks.push(onFulfilled);
- rejectTasks.push(onRejected);
- } else {
- // 已决议,直接加入事件循环执行
- nextTick(() => {
- if (state === 'resolved') {
- value.then(onFulfilled);
- } else if (state === 'rejected') {
- value.then(onRejected);
- }
- });
- }
- return this;
- };
实例
以上可以简单实现Promise部分异步管理功能:
- var promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
- setTimeout(() => {
- resolve('完成');
- }, 0);
- });
- promise.then((msg) => {console.log(msg);});
本篇由回调函数起,介绍了回调处理异步任务的常见问题,然后介绍Promises/A+规范及Promise使用,最后就Promise实现做了简单阐述(之后有机会会详细实现一个Promise),花费一周终于把基本知识点介绍完,下一篇将介绍JavaScript异步与生成器实现。
参考
分享文章:JavaScript异步与Promise实现
本文来源:http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news15/129915.html
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