JavaScript-Promise启示录.doc

　　本篇，主要普及promise的用法。
　　一直以来，JavaScript处理异步都是以callback的方式，在前端开发领域callback机制几乎深入人心。在设计API的时候，不管是浏览器厂商还是SDK开发商亦或是各种类库的作者，基本上都已经遵循着callback的套路。
　　近几年随着JavaScript开发模式的逐渐成熟，CommonJS规范顺势而生，其中就包括提出了Promise规范，Promise完全改变了js异步编程的写法，让异步编程变得十分的易于理解。
　　在callback的模型里边，我们假设需要执行一个异步队列，代码看起来可能像这样：
　　view sourceprint?1 loadImg('a.jpg', function() {
　　2 loadImg('b.jpg', function() {
　　3 loadImg('c.jpg', function() {
　　4 console.log('all done!');
　　5 });
　　6 });
　　7 });
　　这也就是我们常说的回调金字塔，当异步的任务很多的时候，维护大量的callback将是一场灾难。当今Node.js大热，好像很多团队都要用它来做点东西以沾沾“洋气”，曾经跟一个运维的同学聊天，他们也是打算使用Node.js做一些事情，可是一想到js的层层回调就望而却步。
　　好，扯淡完毕，下面进入正题。
　　Promise可能大家都不陌生，因为Promise规范已经出来好一段时间了，同时Promise也已经纳入了ES6，而且高版本的chrome、firefox浏览器都已经原生实现了Promise，只不过和现如今流行的类Promise类库相比少些API。
　　所谓Promise，字面上可以理解为“承诺”，就是说A调用B，B返回一个“承诺”给A，然后A就可以在写计划的时候这么写：当B返回结果给我的时候，A执行方案S1，反之如果B因为什么原因没有给到A想要的结果，那么A执行应急方案S2，这样一来，所有的潜在风险都在A的可控范围之内了
　　上面这句话，翻译成代码类似：
　　view sourceprint?1 var resB = B();
　　2 var runA = function() {
　　3 resB.then(execS1, execS2);
　　4 };
　　5 runA();
　　只看上面这行代码，好像看不出什么特别之处。但现实情况可能比这个复杂许多，A要完成一件事，可能要依赖不止B一个人的响应，可能需要同时向多个人询问，当收到所有的应答之后再执行下一步的方案。最终翻译成代码可能像这样：
　　view sourceprint?01 var resB = B();
　　02 var resC = C();

　　03 ...
　　04
　　05 var runA = function() {
　　06 reqB
　　07 .then(resC, execS2)
　　08 .then(resD, execS3)
　　09 .then(resE, execS4)
　　10 ...
　　11 .then(execS1);
　　12 };
　　13
　　14 runA();
　　在这里，当每一个被询问者做出不符合预期的应答时都用了不同的处理机制。事实上，Promise规范没有要求这样做，你甚至可以不做任何的处理（即不传入then的第二个参数）或者统一处理。
　　好了，下面我们来认识下Promise/A+规范：
　　一个promise可能有三种状态：等待（pending）、已完成（fulfilled）、已拒绝（rejected）
　　一个promise的状态只可能从“等待”转到“完成”态或者“拒绝”态，不能逆向转换，同时“完成”态和“拒绝”态不能相互转换
　　promise必须实现then方法（可以说，then就是promise的核心），而且then必须返回一个promise，同一个promise的then可以调用多次，并且回调的执行顺序跟它们被定义时的顺序一致
　　then方法接受两个参数，第一个参数是成功时的回调，在promise由“等待”态转换到“完成”态时调用，另一个是失败时的回调，在promise由“等待”态转换到“拒绝”态时调用。同时，then可以接受另一个promise传入，也接受一个“类then”的对象或方法，即thenable对象。
　　可以看到，Promise规范的内容并不算多，大家可以试着自己实现以下Promise。
　　以下是笔者自己在参考许多类Promise库之后简单实现的一个Promise，代码请移步promiseA。
　　简单分析下思路：
　　构造函数Promise接受一个函数resolver，可以理解为传入一个异步任务，resolver接受两个参数，一个是成功时的回调，一个是失败时的回调，这两参数和通过then传入的参数是对等的。
　　其次是then的实现，由于Promise要求then必须返回一个promise，所以在then调用的时候会新生成一个promise，挂在当前promise的_next上，同一个promise多次调用都只会返回之前生成的_next。
　　由于then方法接受的两个参数都是可选的，而且类型也没限制，可以是函数，也可以是一个具体的值，还可以是另一个promise。下面是then的具体实现：
　　view sourceprint?01 Promise.prototype.then = function(resolve, reject) {
　　02 var next = this._next || (this._next = Promise());
　　03 var status = this.status;
　　04 var x;
　　05
　　06 if('pending' === status) {
　　07 isFn(resolve) && this._resolves.push(resolve);
　　08 isFn(reject) && this._rejects.push(reject);
　　09 return next;
　　10 }
　　11
　　12 if('resolved' === status) {
　　13 if(!isFn(resolve)) {
　　14 next.resolve(resolve);
　　15 } else {
　　16 try {
　　17 x = resolve(this.value);
　　18 resolveX(next, x);
　　19 } catch(e) {
　　20 this.reject(e);
　　21 }
　　22 }
　　23 return next;
　　24 }
　　25
　　26 if('rejected' === status) {
　　27 if(!isFn(reject)) {
　　28 next.reject(reject);
　　29 } else {
　　30 try {
　　31 x = reject(this.reason);
　　32 resolveX(next, x);
　　33 } catch(e) {
　　34 this.reject(e);
　　35 }
　　36 }
　　37 return next;
　　38 }
　　39 };
　　这里，then做了简化，其他promise类库的实现比这个要复杂得多，同时功能也更多，比如还有第三个参数——notify，表示promise当前的进度，这在设计文件上传等时很有用。对then的各种参数的处理是最复杂的部分，有兴趣的同学可以参看其他类Promise库的实现。
　　在then的基础上，应该还需要至少两个方法，分别是完成promise的状态从pending到resolved或rejected的转换，同时执行相应的回调队列，即resolve()和reject()方法。
　　到此，一个简单的promise就设计完成了，下面简单实现下两个promise化的函数：
　　view sourceprint?01 function sleep(ms) {
　　02 return function(v) {
　　03 var p = Promise();
　　04
　　05 setTimeout(function() {
　　06 p.resolve(v);
　　07 }, ms);
　　08
　　09 return p;
　　10 };
　　11 };
　　12
　　13 function getImg(url) {
　　14 var p = Promise();
　　15 var img = new Image();
　　16
　　17 img.onload = function() {
　　18 p.resolve(this);
　　19 };
　　20
　　21 img.onerror = function(err) {
　　22 p.reject(err);
　　23 };
　　24
　　25 img.url = url;
　　26
　　27 return p;
　　28 };
　　由于Promise构造函数接受一个异步任务作为参数，所以getImg还可以这样调用：
　　view sourceprint?01 function getImg(url) {
　　02 return Promise(function(resolve, reject) {
　　03 var img = new Image();
　　04
　　05 img.onload = function() {
　　06 resolve(this);
　　07 };
　　08
　　09 img.onerror = function(err) {
　　10 reject(err);
　　11 };
　　12
　　13 img.url = url;
　　14 });
　　15 };
　　接下来（见证奇迹的时刻），假设有一个BT的需求要这么实现：异步获取一个json配置，解析json数据拿到里边的图片，然后按顺序队列加载图片，没张图片加载时给个loading效果
　　view sourceprint?01 function addImg(img) {
　　02 $('#list').find('> li:last-child').html('').append(img);
　　03 };
　　04
　　05 function prepend() {
　　06 $('<li>')
　　07 .html('loading...')
　　08 .appendTo($('#list'));
　　09 };
　　10
　　11 function run() {
　　12 $('#done').hide();
　　13 getData('map.json')
　　14 .then(function(data) {
　　15 $('h4').html(data.name);
　　16
　　17 return data.list.reduce(function(promise, item) {
　　18 return promise
　　19 .then(prepend)
　　20 .then(sleep(1000))
　　21 .then(function() {
　　22 return getImg(item.url);
　　23 })
　　24 .then(addImg);
　　25 }, Promise.resolve());
　　26 })
　　27 .then(sleep(300))
　　28 .then(function() {
　　29 $('#done').show();
　　30 });
　　31 };
　　32
　　33 $('#run').on('click', run);
　　这里的sleep只是为了看效果加的，可猛击查看demo！当然，Node.js的例子可查看这里。
　　在这里，Promise.resolve(v)静态方法只是简单返回一个以v为肯定结果的promise，v可不传入，也可以是一个函数或者是一个包含then方法的对象或函数（即thenable）。
　　类似的静态方法还有Promise.cast(promise)，生成一个以promise为肯定结果的promise；
　　Promise.reject(reason)，生成一个以reason为否定结果的promise。
　　我们实际的使用场景可能很复杂，往往需要多个异步的任务穿插执行，并行或者串行同在。这时候，可以对Promise进行各种扩展，比如实现Promise.all()，接受promises队列并等待他们完成再继续，再比如Promise.any()，promises队列中有任何一个处于完成态时即触发下一步操作。
　　标准的Promise
　　可参考html5rocks的这篇文章JavaScript Promises，目前高级浏览器如chrome、firefox都已经内置了Promise对象，提供更多的操作接口，比如Promise.all()，支持传入一个promises数组，当所有promises都完成时执行then，还有就是更加友好强大的异常捕获，应对日常的异步编程，应该足够了。
　　第三方库的Promise
　　现今流行的各大js库，几乎都不同程度的实现了Promise，如dojo，jQuery、Zepto、when.js、Q等，只是暴露出来的大都是Deferred对象，以jQuery（Zepto类似）为例，实现上面的getImg()：
　　view sourceprint?01 function getImg(url) {
　　02 var def = $.Deferred();
　　03 var img = new Image();
　　04
　　05 img.onload = function() {
　　06 def.resolve(this);
　　07 };
　　08
　　09 img.onerror = function(err) {
　　10 def.reject(err);
　　11 };
　　12
　　13 img.src = url;
　　14
　　15 return def.promise();
　　16 };
　　当然，jQuery中，很多的操作都返回的是Deferred或promise，如animate、ajax：
　　view sourceprint?01 // animate
　　02 $('.box')
　　03 .animate({'opacity': 0}, 1000)
　　04 .promise()
　　05 .then(function() {
　　06 console.log('done');
　　07 });
　　08
　　09 // ajax
　　10 $.ajax(options).then(success, fail);
　　11 $.ajax(options).done(success).fail(fail);
　　12
　　13 // ajax queue
　　14 $.when($.ajax(options1), $.ajax(options2))
　　15 .then(function() {
　　16 console.log('all done.');
　　17 }, function() {
　　18 console.error('There something wrong.');
　　19 });
　　jQuery还实现了done()和fail()方法，其实都是then方法的shortcut。
　　处理promises队列，jQuery实现的是$.when()方法，用法和Promise.all()类似。
　　其他类库，这里值得一提的是when.js，本身代码不多，完整实现Promise，同时支持browser和Node.js，而且提供更加丰富的API，是个不错的选择。这里限于篇幅，不再展开。

　　尾声
　　我们看到，不管Promise实现怎么复杂，但是它的用法却很简单，组织的代码很清晰，从此不用再受callback的折磨了。
　　最后，Promise是如此的优雅！但Promise也只是解决了回调的深层嵌套的问题，真正简化JavaScript异步编程的还是Generator，在Node.js端，建议考虑Generator。
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