使用Promise解決多層異步調(diào)用的簡單學(xué)習(xí)心得
前言
第一次接觸到Promise這個東西,是2012年微軟發(fā)布Windows8操作系統(tǒng)后抱著作死好奇的心態(tài)研究用html5寫Metro應(yīng)用的時候。當時配合html5提供的WinJS庫里面的異步接口全都是Promise形式,這對那時候剛剛畢業(yè)一點javascript基礎(chǔ)都沒有的我而言簡直就是天書。我當時想的是,微軟又在腦洞大開的瞎搗鼓了。
結(jié)果沒想到,到了2015年,Promise居然寫進ES6標準里面了。而且一項調(diào)查顯示,js程序員們用這玩意用的還挺high。
諷刺的是,作為早在2012年就在Metro應(yīng)用開發(fā)接口里面廣泛使用Promise的微軟,其自家瀏覽器IE直到2015年壽終正寢了都還不支持Promise,看來微軟不是沒有這個技術(shù),而是真的對IE放棄治療了。。。
現(xiàn)在回想起來,當時看到Promise最頭疼的,就是初學(xué)者看起來匪夷所思,也是最被js程序員廣為稱道的特性:then函數(shù)調(diào)用鏈。
then函數(shù)調(diào)用鏈,從其本質(zhì)上而言,就是對多個異步過程的依次調(diào)用,本文就從這一點著手,對Promise這一特性進行研究和學(xué)習(xí)。
Promise解決的問題
考慮如下場景,函數(shù)延時2秒之后打印一行日志,再延時3秒打印一行日志,再延時4秒打印一行日志,這在其他的編程語言當中是非常簡單的事情,但是到了js里面就比較費勁,代碼大約會寫成下面的樣子:
var myfunc = function() { setTimeout(function() { console.log("log1"); setTimeout(function() { console.log("log2"); setTimeout(function() { console.log("log3"); }, 4000); }, 3000); }, 2000); }
由于嵌套了多層回調(diào)結(jié)構(gòu),這里形成了一個典型的金字塔結(jié)構(gòu)。如果業(yè)務(wù)邏輯再復(fù)雜一些,就會變成令人聞風(fēng)喪膽的回調(diào)地獄。
如果意識比較好,知道提煉出簡單的函數(shù),那么代碼差不多是這個樣子:
var func1 = function() { setTimeout(func2, 2000); }; var func2 = function() { console.log("log1"); setTimeout(func3, 3000); }; var func3 = function() { console.log("log2"); setTimeout(func4, 4000); }; var func4 = function() { console.log("log3"); };
這樣看起來稍微好一點了,但是總覺得有點怪怪的。。。好吧,其實我js水平有限,說不上來為什么這樣寫不好。如果你知道為什么這樣寫不太好所以發(fā)明了Promise,請告訴我。
現(xiàn)在讓我們言歸正傳,說說Promise這個東西。
Promise的描述
這里請允許我引用MDN對Promise的描述:
Promise 對象用于延遲(deferred) 計算和異步(asynchronous ) 計算.。一個Promise對象代表著一個還未完成,但預(yù)期將來會完成的操作。
Promise 對象是一個返回值的代理,這個返回值在promise對象創(chuàng)建時未必已知。它允許你為異步操作的成功或失敗指定處理方法。 這使得異步方法可以像同步方法那樣返回值:異步方法會返回一個包含了原返回值的 promise 對象來替代原返回值。
Promise對象有以下幾種狀態(tài):
•pending: 初始狀態(tài), 非 fulfilled 或 rejected。
•fulfilled: 成功的操作。
•rejected: 失敗的操作。
pending狀態(tài)的promise對象既可轉(zhuǎn)換為帶著一個成功值的fulfilled 狀態(tài),也可變?yōu)閹е粋€失敗信息的 rejected 狀態(tài)。當狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時,promise.then綁定的方法(函數(shù)句柄)就會被調(diào)用。(當綁定方法時,如果 promise對象已經(jīng)處于 fulfilled 或 rejected 狀態(tài),那么相應(yīng)的方法將會被立刻調(diào)用, 所以在異步操作的完成情況和它的綁定方法之間不存在競爭條件。)
更多關(guān)于Promise的描述和示例可以參考MDN的Promise條目,或者MSDN的Promise條目。
嘗試使用Promise解決我們的問題
基于以上對Promise的了解,我們知道可以使用它來解決多層回調(diào)嵌套后的代碼蠢笨難以維護的問題。關(guān)于Promise的語法和參數(shù)上面給出的兩個鏈接已經(jīng)說的很清楚了,這里不重復(fù),直接上代碼。
我們先來嘗試一個比較簡單的情況,只執(zhí)行一次延時和回調(diào):
new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout"); setTimeout(res, 2000); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout call back"); });
看起來和MSDN里的示例也沒什么區(qū)別,執(zhí)行結(jié)果如下:
$ node promisTest.js 1450194136374 start setTimeout 1450194138391 timeout call back
那么如果我們要再做一個延時呢,那么我可以這樣寫:
new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 1"); setTimeout(res, 2000); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 1 call back"); new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 2"); setTimeout(res, 3000); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 2 call back"); }) });
似乎也能正確運行:
$ node promisTest.js 1450194338710 start setTimeout 1 1450194340720 timeout 1 call back 1450194340720 start setTimeout 2 1450194343722 timeout 2 call back
不過代碼看起來蠢萌蠢萌的是不是,而且隱約又在搭金字塔了。這和引入Promise的目的背道而馳。
那么問題出在哪呢?正確的姿勢又是怎樣的?
答案藏在then函數(shù)以及then函數(shù)的onFulfilled(或者叫onCompleted)回調(diào)函數(shù)的返回值里面。
首先明確的一點是,then函數(shù)會返回一個新的Promise變量,你可以再次調(diào)用這個新的Promise變量的then函數(shù),像這樣:
new Promise(...).then(...) .then(...).then(...).then(...)...
而then函數(shù)返回的是什么樣的Promies,取決于onFulfilled回調(diào)的返回值。
事實上,onFulfilled可以返回一個普通的變量,也可以是另一個Promise變量。
如果onFulfilled返回的是一個普通的值,那么then函數(shù)會返回一個默認的Promise變量。執(zhí)行這個Promise的then函數(shù)會使Promise立即被滿足,執(zhí)行onFulfilled函數(shù),而這個onFulfilled的入?yún)?,即是上一個onFulfilled的返回值。
而如果onFulfilled返回的是一個Promise變量,那個這個Promise變量就會作為then函數(shù)的返回值。
關(guān)于then函數(shù)和onFulfilled函數(shù)的返回值的這一系列設(shè)定,MDN和MSDN上的文檔都沒有明確的正面描述,至于ES6官方文檔ECMAScript 2015 (6th Edition, ECMA-262)。。。我的水平有限實在看不懂,如果哪位高手能解釋清楚官方文檔里面對著兩個返回值的描述,請一定留言指教?。?!
所以以上為我的自由發(fā)揮,語言組織的有點拗口,上代碼看一下大家就明白了。
首先是返回普通變量的情況:
new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 1"); setTimeout(res, 2000); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 1 call back"); return 1024; }).then(function(arg) { console.log(Date.now() + " last onFulfilled return " + arg); });
以上代碼執(zhí)行結(jié)果為:
$ node promisTest.js 1450277122125 start setTimeout 1 1450277124129 timeout 1 call back 1450277124129 last onFulfilled return 1024
有點意思對不對,但這不是關(guān)鍵。關(guān)鍵是onFulfilled函數(shù)返回一個Promise變量可以使我們很方便的連續(xù)調(diào)用多個異步過程。比如我們可以這樣來嘗試連續(xù)做兩個延時操作:
new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 1"); setTimeout(res, 2000); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 1 call back"); return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 2"); setTimeout(res, 3000); }); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 2 call back"); });
執(zhí)行結(jié)果如下:
$ node promisTest.js 1450277510275 start setTimeout 1 1450277512276 timeout 1 call back 1450277512276 start setTimeout 2 1450277515327 timeout 2 call back
如果覺得這也沒什么了不起,那再多來幾次也不在話下:
new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 1"); setTimeout(res, 2000); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 1 call back"); return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 2"); setTimeout(res, 3000); }); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 2 call back"); return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 3"); setTimeout(res, 4000); }); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 3 call back"); return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start setTimeout 4"); setTimeout(res, 5000); }); }).then(function() { console.log(Date.now() + " timeout 4 call back"); });
$ node promisTest.js 1450277902714 start setTimeout 1 1450277904722 timeout 1 call back 1450277904724 start setTimeout 2 1450277907725 timeout 2 call back 1450277907725 start setTimeout 3 1450277911730 timeout 3 call back 1450277911730 start setTimeout 4 1450277916744 timeout 4 call back
可以看到,多個延時的回調(diào)函數(shù)被有序的排列下來,并沒有出現(xiàn)喜聞樂見的金字塔狀結(jié)構(gòu)。雖然代碼里面調(diào)用的都是異步過程,但是看起來就像是全部由同步過程構(gòu)成的一樣。這就是Promise帶給我們的好處。
如果你有把啰嗦的代碼提煉成單獨函數(shù)的好習(xí)慣,那就更加畫美不看了:
function timeout1() { return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start timeout1"); setTimeout(res, 2000); }); } function timeout2() { return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start timeout2"); setTimeout(res, 3000); }); } function timeout3() { return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start timeout3"); setTimeout(res, 4000); }); } function timeout4() { return new Promise(function(res, rej) { console.log(Date.now() + " start timeout4"); setTimeout(res, 5000); }); } timeout1() .then(timeout2) .then(timeout3) .then(timeout4) .then(function() { console.log(Date.now() + " timout4 callback"); });
$ node promisTest.js 1450278983342 start timeout1 1450278985343 start timeout2 1450278988351 start timeout3 1450278992356 start timeout4 1450278997370 timout4 callback
接下來我們可以再繼續(xù)研究一下onFulfilled函數(shù)傳入入?yún)⒌膯栴}。
我們已經(jīng)知道,如果上一個onFulfilled函數(shù)返回了一個普通的值,那么這個值為作為這個onFulfilled函數(shù)的入?yún)?;那么如果上一個onFulfilled返回了一個Promise變量,這個onFulfilled的入?yún)⒂謥碜阅睦铮?/p>
答案是,這個onFulfilled函數(shù)的入?yún)?,是上一個Promise中調(diào)用resolve函數(shù)時傳入的值。
跳躍的有點大一時間無法接受對不對,讓我們來好好縷一縷。
首先,Promise.resolve這個函數(shù)是什么,用MDN上面文鄒鄒的說法
用成功值value解決一個Promise對象。如果該value為可繼續(xù)的(thenable,即帶有then方法),返回的Promise對象會“跟隨”這個value
簡而言之,這就是異步調(diào)用成功情況下的回調(diào)。
我們來看看普通的異步接口中,成功情況的回調(diào)是什么樣的,就拿nodejs的上的fs.readFile(file[, options], callback)來說,它的典型調(diào)用例子如下
fs.readFile('/etc/passwd', function (err, data) { if (err) throw err; console.log(data); });
因為對于fs.readFile這個函數(shù)而言,無論成功還是失敗,它都會調(diào)用callback這個回調(diào)函數(shù),所以這個回調(diào)接受兩個入?yún)?,即失敗時的異常描述err和成功時的返回結(jié)果data。
那么假如我們用Promise來重構(gòu)這個讀取文件的例子,我們應(yīng)該怎么寫呢?
首先是封裝fs.readFile函數(shù):
function readFile(fileName) { return new Promise(function(resolve, reject) { fs.readFile(fileName, function (err, data) { if (err) { reject(err); } else { resolve(data); } }); }); }
其次是調(diào)用:
readFile('theFile.txt').then( function(data) { console.log(data); }, function(err) { throw err; } );
想象一下,在其他語言的讀取文件的同步調(diào)用接口的里面,文件的內(nèi)容通常是放在哪里?函數(shù)返回值對不對!答案出來了,這個resolve的入?yún)⑹鞘裁??就是異步調(diào)用成功情況下的返回值。
有了這個概念之后,我們就不難理解“onFulfilled函數(shù)的入?yún)?,是上一個Promise中調(diào)用resolve函數(shù)時傳入的值”這件事了。因為onFulfilled的任務(wù),就是對上一個異步調(diào)用成功后的結(jié)果做處理的。
哎終于理順了。。。
總結(jié)
下面請允許我用一段代碼對本文講解到的要點進行總結(jié):
function callp1() { console.log(Date.now() + " start callp1"); return new Promise(function(res, rej) { setTimeout(res, 2000); }); } function callp2() { console.log(Date.now() + " start callp2"); return new Promise(function(res, rej) { setTimeout(function() { res({arg1: 4, arg2: "arg2 value"}); }, 3000); }); } function callp3(arg) { console.log(Date.now() + " start callp3 with arg = " + arg); return new Promise(function(res, rej) { setTimeout(function() { res("callp3"); }, arg * 1000); }); } callp1().then(function() { console.log(Date.now() + " callp1 return"); return callp2(); }).then(function(ret) { console.log(Date.now() + " callp2 return with ret value = " + JSON.stringify(ret)); return callp3(ret.arg1); }).then(function(ret) { console.log(Date.now() + " callp3 return with ret value = " + ret); })
$ node promisTest.js 1450191479575 start callp1 1450191481597 callp1 return 1450191481599 start callp2 1450191484605 callp2 return with ret value = {"arg1":4,"arg2":"arg2 value"} 1450191484605 start callp3 with arg = 4 1450191488610 callp3 return with ret value = callp3
以上這篇使用Promise解決多層異步調(diào)用的簡單學(xué)習(xí)心得就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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