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# Promise对象
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## 基本用法
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ES6原生提供了Promise对象。所谓Promise对象，就是代表了某个未来才会知道结果的事件（通常是一个异步操作），并且这个事件提供统一的API，可供进一步处理。
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有了Promise对象，就可以将异步操作以同步操作的流程表达出来，避免了层层嵌套的回调函数。此外，Promise对象提供的接口，使得控制异步操作更加容易。Promise对象的概念的详细解释，请参考[《JavaScript标准参考教程》](http://javascript.ruanyifeng.com/)。
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ES6的Promise对象是一个构造函数，用来生成Promise实例。
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```javascript
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var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
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if (/* 异步操作成功 */){
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resolve(value);
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} else {
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reject(error);
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}
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});
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promise.then(function(value) {
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// success
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}, function(value) {
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// failure
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});
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```
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上面代码中，Promise构造函数接受一个函数作为参数，该函数的两个参数分别是resolve方法和reject方法。如果异步操作成功，则用resolve方法将Promise对象的状态，从“未完成”变为“成功”（即从pending变为resolved）；如果异步操作失败，则用reject方法将Promise对象的状态，从“未完成”变为“失败”（即从pending变为rejected）。
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Promise实例生成以后，可以用then方法分别指定resolve方法和reject方法的回调函数。
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下面是一个使用Promise对象的简单例子。
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```javascript
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function timeout(ms) {
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return new Promise((resolve) => {
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setTimeout(resolve, ms);
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});
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}
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timeout(100).then(() => {
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console.log('done');
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});
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```
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上面代码中，timeout方法返回一个Promise实例，表示一段时间以后才会发生的结果。一旦Promise对象的状态变为resolved，就会触发then方法绑定的回调函数。
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下面是一个用Promise对象实现的Ajax操作的例子。
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```javascript
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var getJSON = function(url) {
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var promise = new Promise(function(resolve, reject){
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var client = new XMLHttpRequest();
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client.open("GET", url);
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client.onreadystatechange = handler;
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client.responseType = "json";
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client.setRequestHeader("Accept", "application/json");
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client.send();
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function handler() {
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if (this.status === 200) {
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resolve(this.response);
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} else {
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reject(new Error(this.statusText));
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}
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};
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});
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return promise;
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};
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getJSON("/posts.json").then(function(json) {
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console.log('Contents: ' + json);
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}, function(error) {
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console.error('出错了', error);
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});
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```
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上面代码中，getJSON是对XMLHttpRequest对象的封装，用于发出一个针对JSON数据的HTTP请求，并且返回一个Promise对象。需要注意的是，在getJSON内部，resolve方法和reject方法调用时，都带有参数。
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如果调用resolve方法和reject方法时带有参数，那么它们的参数会被传递给回调函数。reject方法的参数通常是Error对象的实例，表示抛出的错误；resolve方法的参数除了正常的值以外，还可能是另一个Promise实例，表示异步操作的结果有可能是一个值，也有可能是另一个异步操作，比如像下面这样。
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```javascript
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var p1 = new Promise(function(resolve, reject){
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// ...
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});
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var p2 = new Promise(function(resolve, reject){
|
||
// ...
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resolve(p1);
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})
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```
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上面代码中，p1和p2都是Promise的实例，但是p2的resolve方法将p1作为参数，p1的状态就会传递给p2。
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注意，这时p1的状态决定了p2的状态。如果p1的状态是pending，那么p2的回调函数就会等待p1的状态改变；如果p1的状态已经是fulfilled或者rejected，那么p2的回调函数将会立刻执行。
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## Promise.prototype.then()
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Promise.prototype.then方法返回的是一个新的Promise对象，因此可以采用链式写法，即then方法后面再调用另一个then方法。
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```javascript
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getJSON("/posts.json").then(function(json) {
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return json.post;
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}).then(function(post) {
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// ...
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});
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```
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上面的代码使用then方法，依次指定了两个回调函数。第一个回调函数完成以后，会将返回结果作为参数，传入第二个回调函数。
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如果前一个回调函数返回的是Promise对象，这时后一个回调函数就会等待该Promise对象有了运行结果，才会进一步调用。
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```javascript
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getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
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return getJSON(post.commentURL);
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}).then(function(comments) {
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||
// ...
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||
});
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```
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then方法还可以接受第二个参数，表示Promise对象的状态变为rejected时的回调函数。
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## Promise.prototype.catch()
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Promise.prototype.catch方法是`Promise.prototype.then(null, rejection)`的别名，用于指定发生错误时的回调函数。
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```javascript
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getJSON("/posts.json").then(function(posts) {
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// ...
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}).catch(function(error) {
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// 处理前一个回调函数运行时发生的错误
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console.log('发生错误！', error);
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});
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```
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上面代码中，getJSON方法返回一个Promise对象，如果该对象运行正常，则会调用then方法指定的回调函数；如果该方法抛出错误，则会调用catch方法指定的回调函数，处理这个错误。
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下面是一个例子。
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```javascript
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var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
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throw new Error('test')
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});
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promise.catch(function(error) { console.log(error) });
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// Error: test
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```
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上面代码中，Promise抛出一个错误，就被catch方法指定的回调函数捕获。
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如果Promise状态已经变成resolved，再抛出错误是无效的。
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```javascript
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var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
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resolve("ok");
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throw new Error('test');
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});
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promise
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.then(function(value) { console.log(value) })
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.catch(function(error) { console.log(error) });
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// ok
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```
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上面代码中，Promise在resolve语句后面，再抛出错误，不会被捕获，等于没有抛出。
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Promise对象的错误具有“冒泡”性质，会一直向后传递，直到被捕获为止。也就是说，错误总是会被下一个catch语句捕获。
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```javascript
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getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
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return getJSON(post.commentURL);
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}).then(function(comments) {
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// some code
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}).catch(function(error) {
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||
// 处理前面三个Promise产生的错误
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});
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```
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上面代码中，一共有三个Promise对象：一个由getJSON产生，两个由then产生。它们之中任何一个抛出的错误，都会被最后一个catch捕获。
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跟传统的try/catch代码块不同的是，如果没有使用catch方法指定错误处理的回调函数，Promise对象抛出的错误不会传递到外层代码，即不会有任何反应。
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```javascript
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var someAsyncThing = function() {
|
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return new Promise(function(resolve, reject) {
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||
// 下面一行会报错，因为x没有声明
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||
resolve(x + 2);
|
||
});
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||
};
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someAsyncThing().then(function() {
|
||
console.log('everything is great');
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||
});
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```
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上面代码中，someAsyncThing函数产生的Promise对象会报错，但是由于没有调用catch方法，这个错误不会被捕获，也不会传递到外层代码，导致运行后没有任何输出。
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```javascript
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var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
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resolve("ok");
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setTimeout(function() { throw new Error('test') }, 0)
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||
});
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||
promise.then(function(value) { console.log(value) });
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||
// ok
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// Uncaught Error: test
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```
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上面代码中，Promise指定在下一轮“事件循环”再抛出错误，结果由于没有指定catch语句，就冒泡到最外层，成了未捕获的错误。
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Node.js有一个unhandledRejection事件，专门监听未捕获的reject错误。
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```javascript
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process.on('unhandledRejection', function (err, p) {
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console.error(err.stack)
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});
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```
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上面代码中，unhandledRejection事件的监听函数有两个参数，第一个是错误对象，第二个是报错的Promise实例，它可以用来了解发生错误的环境信息。。
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需要注意的是，catch方法返回的还是一个Promise对象，因此后面还可以接着调用then方法。
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```javascript
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var someAsyncThing = function() {
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return new Promise(function(resolve, reject) {
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||
// 下面一行会报错，因为x没有声明
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resolve(x + 2);
|
||
});
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||
};
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||
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someAsyncThing().then(function() {
|
||
return someOtherAsyncThing();
|
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}).catch(function(error) {
|
||
console.log('oh no', error);
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||
}).then(function() {
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console.log('carry on');
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||
});
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// oh no [ReferenceError: x is not defined]
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// carry on
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```
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上面代码运行完catch方法指定的回调函数，会接着运行后面那个then方法指定的回调函数。
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catch方法之中，还能再抛出错误。
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```javascript
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var someAsyncThing = function() {
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return new Promise(function(resolve, reject) {
|
||
// 下面一行会报错，因为x没有声明
|
||
resolve(x + 2);
|
||
});
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||
};
|
||
|
||
someAsyncThing().then(function() {
|
||
return someOtherAsyncThing();
|
||
}).catch(function(error) {
|
||
console.log('oh no', error);
|
||
// 下面一行会报错，因为y没有声明
|
||
y + 2;
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||
}).then(function() {
|
||
console.log('carry on');
|
||
});
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||
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
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```
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上面代码中，catch方法抛出一个错误，因为后面没有别的catch方法了，导致这个错误不会被捕获，也不会到传递到外层。如果改写一下，结果就不一样了。
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```javascript
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someAsyncThing().then(function() {
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||
return someOtherAsyncThing();
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||
}).catch(function(error) {
|
||
console.log('oh no', error);
|
||
// 下面一行会报错，因为y没有声明
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||
y + 2;
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||
}).catch(function(error) {
|
||
console.log('carry on', error);
|
||
});
|
||
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
|
||
// carry on [ReferenceError: y is not defined]
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```
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上面代码中，第二个catch方法用来捕获，前一个catch方法抛出的错误。
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## Promise.all()，Promise.race()
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Promise.all方法用于将多个Promise实例，包装成一个新的Promise实例。
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```javascript
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var p = Promise.all([p1,p2,p3]);
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```
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上面代码中，Promise.all方法接受一个数组作为参数，p1、p2、p3都是Promise对象的实例。（Promise.all方法的参数不一定是数组，但是必须具有iterator接口，且返回的每个成员都是Promise实例。）
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p的状态由p1、p2、p3决定，分成两种情况。
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（1）只有p1、p2、p3的状态都变成fulfilled，p的状态才会变成fulfilled，此时p1、p2、p3的返回值组成一个数组，传递给p的回调函数。
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（2）只要p1、p2、p3之中有一个被rejected，p的状态就变成rejected，此时第一个被reject的实例的返回值，会传递给p的回调函数。
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下面是一个具体的例子。
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```javascript
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// 生成一个Promise对象的数组
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var promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function(id){
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return getJSON("/post/" + id + ".json");
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});
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Promise.all(promises).then(function(posts) {
|
||
// ...
|
||
}).catch(function(reason){
|
||
// ...
|
||
});
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```
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||
Promise.race方法同样是将多个Promise实例，包装成一个新的Promise实例。
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```javascript
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var p = Promise.race([p1,p2,p3]);
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```
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上面代码中，只要p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态，p的状态就跟着改变。那个率先改变的Promise实例的返回值，就传递给p的返回值。
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如果Promise.all方法和Promise.race方法的参数，不是Promise实例，就会先调用下面讲到的Promise.resolve方法，将参数转为Promise实例，再进一步处理。
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## Promise.resolve()，Promise.reject()
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有时需要将现有对象转为Promise对象，Promise.resolve方法就起到这个作用。
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```javascript
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var jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));
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```
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上面代码将jQuery生成deferred对象，转为一个新的ES6的Promise对象。
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如果Promise.resolve方法的参数，不是具有then方法的对象（又称thenable对象），则返回一个新的Promise对象，且它的状态为fulfilled。
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```javascript
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var p = Promise.resolve('Hello');
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p.then(function (s){
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console.log(s)
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||
});
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// Hello
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```
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上面代码生成一个新的Promise对象的实例p，它的状态为fulfilled，所以回调函数会立即执行，Promise.resolve方法的参数就是回调函数的参数。
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所以，如果希望得到一个Promise对象，比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve方法。
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```javascript
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var p = Promise.resolve();
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p.then(function () {
|
||
// ...
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||
});
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```
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上面代码的变量p就是一个Promise对象。
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如果Promise.resolve方法的参数是一个Promise对象的实例，则会被原封不动地返回。
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Promise.reject(reason)方法也会返回一个新的Promise实例，该实例的状态为rejected。Promise.reject方法的参数reason，会被传递给实例的回调函数。
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```javascript
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var p = Promise.reject('出错了');
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p.then(null, function (s){
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||
console.log(s)
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||
});
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// 出错了
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```
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上面代码生成一个Promise对象的实例p，状态为rejected，回调函数会立即执行。
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## Generator函数与Promise的结合
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使用Generator函数管理流程，遇到异步操作的时候，通常返回一个Promise对象。
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```javascript
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function getFoo () {
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return new Promise(function (resolve, reject){
|
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resolve('foo');
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||
});
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||
}
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var g = function* () {
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try {
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var foo = yield getFoo();
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||
console.log(foo);
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} catch (e) {
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||
console.log(e);
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}
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};
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function run (generator) {
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var it = generator();
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function go(result) {
|
||
if (result.done) return result.value;
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||
return result.value.then(function (value) {
|
||
return go(it.next(value));
|
||
}, function (error) {
|
||
return go(it.throw(value));
|
||
});
|
||
}
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||
go(it.next());
|
||
}
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run(g);
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```
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上面代码的Generator函数g之中，有一个异步操作getFoo，它返回的就是一个Promise对象。函数run用来处理这个Promise对象，并调用下一个next方法。
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## async函数
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### 概述
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async函数与Promise、Generator函数一样，是用来取代回调函数、解决异步操作的一种方法。它本质上是Generator函数的语法糖。async函数并不属于ES6，而是被列入了ES7，但是traceur、Babel.js、regenerator等转码器已经支持这个功能，转码后立刻就能使用。
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下面是一个Generator函数，依次读取两个文件。
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```javascript
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var fs = require('fs');
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var readFile = function (fileName){
|
||
return new Promise(function (resolve, reject){
|
||
fs.readFile(fileName, function(error, data){
|
||
if (error) reject(error);
|
||
resolve(data);
|
||
});
|
||
});
|
||
};
|
||
|
||
var gen = function* (){
|
||
var f1 = yield readFile('/etc/fstab');
|
||
var f2 = yield readFile('/etc/shells');
|
||
console.log(f1.toString());
|
||
console.log(f2.toString());
|
||
};
|
||
```
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||
上面代码中，readFile函数是`fs.readFile`的Promise版本。
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写成async函数，就是下面这样。
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```javascript
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||
var asyncReadFile = async function (){
|
||
var f1 = await readFile('/etc/fstab');
|
||
var f2 = await readFile('/etc/shells');
|
||
console.log(f1.toString());
|
||
console.log(f2.toString());
|
||
};
|
||
```
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||
一比较就会发现，async函数就是将Generator函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已。
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async函数对Generator函数的改进，体现在以下三点。
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（1）内置执行器。Generator函数的执行必须靠执行器，而async函数自带执行器。也就是说，async函数的执行，与普通函数一模一样，只要一行。
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||
```javascript
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||
var result = asyncReadFile();
|
||
```
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（2）更好的语义。async和await，比起星号和yield，语义更清楚了。async表示函数里有异步操作，await表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。
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||
（3）更广的适用性。co函数库约定，yield命令后面只能是Thunk函数或Promise对象，而async函数的await命令后面，可以跟Promise对象和原始类型的值（数值、字符串和布尔值，但这时等同于同步操作）。
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### 实现
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async函数的实现，就是将Generator函数和自动执行器，包装在一个函数里。
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```javascript
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||
async function fn(args){
|
||
// ...
|
||
}
|
||
|
||
// 等同于
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|
||
function fn(args){
|
||
return spawn(function*() {
|
||
// ...
|
||
});
|
||
}
|
||
```
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||
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||
所有的async函数都可以写成上面的第二种形式，其中的spawn函数就是自动执行器。
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||
下面给出spawn函数的实现，基本就是前文自动执行器的翻版。
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||
```javascript
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||
function spawn(genF) {
|
||
return new Promise(function(resolve, reject) {
|
||
var gen = genF();
|
||
function step(nextF) {
|
||
try {
|
||
var next = nextF();
|
||
} catch(e) {
|
||
return reject(e);
|
||
}
|
||
if(next.done) {
|
||
return resolve(next.value);
|
||
}
|
||
Promise.resolve(next.value).then(function(v) {
|
||
step(function() { return gen.next(v); });
|
||
}, function(e) {
|
||
step(function() { return gen.throw(e); });
|
||
});
|
||
}
|
||
step(function() { return gen.next(undefined); });
|
||
});
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 用法
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||
|
||
同Generator函数一样，async函数返回一个Promise对象，可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到触发的异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句。
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||
下面是一个例子。
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```javascript
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||
async function getStockPriceByName(name) {
|
||
var symbol = await getStockSymbol(name);
|
||
var stockPrice = await getStockPrice(symbol);
|
||
return stockPrice;
|
||
}
|
||
|
||
getStockPriceByName('goog').then(function (result){
|
||
console.log(result);
|
||
});
|
||
|
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```
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上面代码是一个获取股票报价的函数，函数前面的async关键字，表明该函数内部有异步操作。调用该函数时，会立即返回一个Promise对象。
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上面的例子用Generator函数表达，就是下面这样。
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```javascript
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function getStockPriceByName(name) {
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return spawn(function*(name) {
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var symbol = yield getStockSymbol(name);
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var stockPrice = yield getStockPrice(symbol);
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return stockPrice;
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});
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}
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```
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上面的例子中，spawn函数是一个自动执行器，由JavaScript引擎内置。它的参数是一个Generator函数。async...await结构本质上，是在语言层面提供的异步任务的自动执行器。
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下面是一个更一般性的例子，指定多少毫秒后输出一个值。
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```javascript
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function timeout(ms) {
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return new Promise((resolve) => {
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setTimeout(resolve, ms);
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});
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}
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async function asyncPrint(value, ms) {
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await timeout(ms);
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console.log(value)
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}
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asyncPrint('hello world', 50);
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上面代码指定50毫秒以后，输出“hello world”。
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### 注意点
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await命令后面的Promise对象，运行结果可能是rejected，所以最好把await命令放在try...catch代码块中。
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```javascript
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async function myFunction() {
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try {
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await somethingThatReturnsAPromise();
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} catch (err) {
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console.log(err);
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}
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}
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// 另一种写法
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async function myFunction() {
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await somethingThatReturnsAPromise().catch(function (err){
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console.log(err);
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};
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}
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await命令只能用在async函数之中，如果用在普通函数，就会报错。
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```javascript
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async function dbFuc(db) {
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let docs = [{}, {}, {}];
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// 报错
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docs.forEach(function (doc) {
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await db.post(doc);
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});
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}
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上面代码会报错，因为await用在普通函数之中了。但是，如果将forEach方法的参数改成async函数，也有问题。
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```javascript
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async function dbFuc(db) {
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let docs = [{}, {}, {}];
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// 可能得到错误结果
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docs.forEach(async function (doc) {
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await db.post(doc);
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});
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}
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上面代码可能不会正常工作，原因是这时三个db.post操作将是并发执行，也就是同时执行，而不是继发执行。正确的写法是采用for循环。
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```javascript
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async function dbFuc(db) {
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let docs = [{}, {}, {}];
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for (let doc of docs) {
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await db.post(doc);
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}
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}
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如果确实希望多个请求并发执行，可以使用Promise.all方法。
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```javascript
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async function dbFuc(db) {
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let docs = [{}, {}, {}];
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let promises = docs.map((doc) => db.post(doc));
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let results = await Promise.all(promises);
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console.log(results);
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}
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// 或者使用下面的写法
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async function dbFuc(db) {
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let docs = [{}, {}, {}];
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let promises = docs.map((doc) => db.post(doc));
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let results = [];
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for (let promise of promises) {
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results.push(await promise);
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}
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console.log(results);
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}
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ES6将await增加为保留字。使用这个词作为标识符，在ES5是合法的，在ES6将抛出SyntaxError。
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### 与Promise、Generator的比较
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我们通过一个例子，来看Async函数与Promise、Generator函数的区别。
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假定某个DOM元素上面，部署了一系列的动画，前一个动画结束，才能开始后一个。如果当中有一个动画出错，就不再往下执行，返回上一个成功执行的动画的返回值。
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首先是Promise的写法。
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```javascript
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function chainAnimationsPromise(elem, animations) {
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// 变量ret用来保存上一个动画的返回值
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var ret = null;
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// 新建一个空的Promise
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var p = Promise.resolve();
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// 使用then方法，添加所有动画
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for(var anim in animations) {
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p = p.then(function(val) {
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ret = val;
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return anim(elem);
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})
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}
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// 返回一个部署了错误捕捉机制的Promise
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return p.catch(function(e) {
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/* 忽略错误，继续执行 */
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}).then(function() {
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return ret;
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});
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}
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虽然Promise的写法比回调函数的写法大大改进，但是一眼看上去，代码完全都是Promise的API（then、catch等等），操作本身的语义反而不容易看出来。
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接着是Generator函数的写法。
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```javascript
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function chainAnimationsGenerator(elem, animations) {
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return spawn(function*() {
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var ret = null;
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try {
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for(var anim of animations) {
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ret = yield anim(elem);
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}
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} catch(e) {
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/* 忽略错误，继续执行 */
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||
}
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return ret;
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});
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}
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上面代码使用Generator函数遍历了每个动画，语义比Promise写法更清晰，用户定义的操作全部都出现在spawn函数的内部。这个写法的问题在于，必须有一个任务运行器，自动执行Generator函数，上面代码的spawn函数就是自动执行器，它返回一个Promise对象，而且必须保证yield语句后面的表达式，必须返回一个Promise。
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最后是Async函数的写法。
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```javascript
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async function chainAnimationsAsync(elem, animations) {
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var ret = null;
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try {
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for(var anim of animations) {
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ret = await anim(elem);
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}
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} catch(e) {
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||
/* 忽略错误，继续执行 */
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}
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return ret;
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}
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```
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可以看到Async函数的实现最简洁，最符合语义，几乎没有语义不相关的代码。它将Generator写法中的自动执行器，改在语言层面提供，不暴露给用户，因此代码量最少。如果使用Generator写法，自动执行器需要用户自己提供。
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