Promise必備知識匯總和面試情況
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來源：https://segmentfault.com/a/1190000039699000
作者：小磊
寫在前面
Javascript異步編程先后經(jīng)歷了四個階段，分別是Callback階段，Promise階段，Generator階段和Async/Await階段。Callback很快就被發(fā)現(xiàn)存在回調(diào)地獄和控制權(quán)問題，Promise就是在這個時間出現(xiàn)，用以解決這些問題，Promise并非一個新事務(wù)，而是按照一個規(guī)范實現(xiàn)的類，這個規(guī)范有很多，如 Promise/A，Promise/B，Promise/D以及 Promise/A 的升級版 Promise/A+，最終 ES6 中采用了 Promise/A+ 規(guī)范。后來出現(xiàn)的Generator函數(shù)以及Async函數(shù)也是以Promise為基礎(chǔ)的進一步封裝，可見Promise在異步編程中的重要性。
關(guān)于Promise的資料已經(jīng)很多，但每個人理解都不一樣，不同的思路也會有不一樣的收獲。這篇文章會著重寫一下Promise的實現(xiàn)以及筆者在日常使用過程中的一些心得體會。
實現(xiàn)Promise
規(guī)范解讀
Promise/A+規(guī)范主要分為術(shù)語、要求和注意事項三個部分，我們重點看一下第二部分也就是要求部分，以筆者的理解大概說明一下，具體細節(jié)參照完整版Promise/A+標準。
1、
Promise有三種狀態(tài)pending，fulfilled和rejected。（為了一致性，此文章稱fulfilled狀態(tài)為resolved狀態(tài)）
狀態(tài)轉(zhuǎn)換只能是 pending到resolved或者pending到rejected；狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換完成，不能再次轉(zhuǎn)換。 2、
Promise擁有一個then方法，用以處理resolved或rejected狀態(tài)下的值。
then方法接收兩個參數(shù)onFulfilled和onRejected，這兩個參數(shù)變量類型是函數(shù)，如果不是函數(shù)將會被忽略，并且這兩個參數(shù)都是可選的。then方法必須返回一個新的promise，記作promise2，這也就保證了then方法可以在同一個promise上多次調(diào)用。（ps：規(guī)范只要求返回promise，并沒有明確要求返回一個新的promise，這里為了跟ES6實現(xiàn)保持一致，我們也返回一個新promise）onResolved/onRejected有返回值則把返回值定義為x，并執(zhí)行[[Resolve]](promise2, x);onResolved/onRejected運行出錯，則把promise2設(shè)置為rejected狀態(tài)；onResolved/onRejected不是函數(shù)，則需要把promise1的狀態(tài)傳遞下去。3、不同的
promise實現(xiàn)可以的交互。
規(guī)范中稱這一步操作為 promise解決過程，函數(shù)標示為[[Resolve]](promise, x)，promise為要返回的新promise對象，x為onResolved/onRejected的返回值。如果x有then方法且看上去像一個promise，我們就把x當成一個promise的對象，即thenable對象，這種情況下嘗試讓promise接收x的狀態(tài)。如果x不是thenable對象，就用x的值來執(zhí)行promise。[[Resolve]](promise, x)函數(shù)具體運行規(guī)則：
如果 promise和x指向同一對象，以TypeError為據(jù)因拒絕執(zhí)行promise;如果 x為Promise，則使promise接受x的狀態(tài);如果 x為對象或者函數(shù)，取x.then的值，如果取值時出現(xiàn)錯誤，則讓promise進入rejected狀態(tài)，如果then不是函數(shù)，說明x不是thenable對象，直接以x的值resolve，如果then存在并且為函數(shù)，則把x作為then函數(shù)的作用域this調(diào)用，then方法接收兩個參數(shù)，resolvePromise和rejectPromise，如果resolvePromise被執(zhí)行，則以resolvePromise的參數(shù)value作為x繼續(xù)調(diào)用[[Resolve]](promise, value)，直到x不是對象或者函數(shù)，如果rejectPromise被執(zhí)行則讓promise進入rejected狀態(tài)；如果 x不是對象或者函數(shù)，直接就用x的值來執(zhí)行promise。
代碼實現(xiàn)
規(guī)范解讀第1條，代碼實現(xiàn)：
class Promise {
// 定義Promise狀態(tài)，初始值為pending
status = 'pending';
// 狀態(tài)轉(zhuǎn)換時攜帶的值，因為在then方法中需要處理Promise成功或失敗時的值，所以需要一個全局變量存儲這個值
data = '';
// Promise構(gòu)造函數(shù)，傳入?yún)?shù)為一個可執(zhí)行的函數(shù)
constructor(executor) {
// resolve函數(shù)負責把狀態(tài)轉(zhuǎn)換為resolved
function resolve(value) {
this.status = 'resolved';
this.data = value;
}
// reject函數(shù)負責把狀態(tài)轉(zhuǎn)換為rejected
function reject(reason) {
this.status = 'rejected';
this.data = reason;
}
// 直接執(zhí)行executor函數(shù)，參數(shù)為處理函數(shù)resolve, reject。因為executor執(zhí)行過程有可能會出錯，錯誤情況需要執(zhí)行reject
try {
executor(resolve, reject);
} catch(e) {
reject(e)
}
}
}
第1條就是實現(xiàn)完畢了，相對簡單，配合代碼注釋很容易理解。
規(guī)范解讀第2條，代碼實現(xiàn)：
/**
* 擁有一個then方法
* then方法提供：狀態(tài)為resolved時的回調(diào)函數(shù)onResolved，狀態(tài)為rejected時的回調(diào)函數(shù)onRejected
* 返回一個新的Promise
*/
then(onResolved, onRejected) {
// 設(shè)置then的默認參數(shù)，默認參數(shù)實現(xiàn)Promise的值的穿透
onResolved = typeof onResolved === 'function' ? onResolved : function(v) { return e };
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : function(e) { throw e };
let promise2;
promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
// 如果狀態(tài)為resolved，則執(zhí)行onResolved
if (this.status === 'resolved') {
try {
// onResolved/onRejected有返回值則把返回值定義為x
const x = onResolved(this.data);
// 執(zhí)行[[Resolve]](promise2, x)
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}
// 如果狀態(tài)為rejected，則執(zhí)行onRejected
if (this.status === 'rejected') {
try {
const x = onRejected(this.data);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}
});
return promise2;
}
現(xiàn)在我們就按照規(guī)范解讀第2條，實現(xiàn)了上述代碼，上述代碼很明顯是有問題的，問題如下
-
resolvePromise未定義； -
then方法執(zhí)行的時候，promise可能仍然處于pending狀態(tài)，因為executor中可能存在異步操作（實際情況大部分為異步操作），這樣就導致onResolved/onRejected失去了執(zhí)行時機； -
onResolved/onRejected這兩個函數(shù)需要異步調(diào)用(官方Promise實現(xiàn)的回調(diào)函數(shù)總是異步調(diào)用的)。
解決辦法：
-
根據(jù)規(guī)范解讀第3條，定義并實現(xiàn) resolvePromise函數(shù)； -
then方法執(zhí)行時如果promise仍然處于pending狀態(tài)，則把處理函數(shù)進行儲存，等resolve/reject函數(shù)真正執(zhí)行的的時候再調(diào)用。 -
promise.then屬于微任務(wù)，這里我們?yōu)榱朔奖?，用宏任?wù)setTiemout來代替實現(xiàn)異步，具體細節(jié)特別推薦這篇文章。
好了，有了解決辦法，我們就把代碼進一步完善：
class Promise {
// 定義Promise狀態(tài)變量，初始值為pending
status = 'pending';
// 因為在then方法中需要處理Promise成功或失敗時的值，所以需要一個全局變量存儲這個值
data = '';
// Promise resolve時的回調(diào)函數(shù)集
onResolvedCallback = [];
// Promise reject時的回調(diào)函數(shù)集
onRejectedCallback = [];
// Promise構(gòu)造函數(shù)，傳入?yún)?shù)為一個可執(zhí)行的函數(shù)
constructor(executor) {
// resolve函數(shù)負責把狀態(tài)轉(zhuǎn)換為resolved
function resolve(value) {
this.status = 'resolved';
this.data = value;
for (const func of this.onResolvedCallback) {
func(this.data);
}
}
// reject函數(shù)負責把狀態(tài)轉(zhuǎn)換為rejected
function reject(reason) {
this.status = 'rejected';
this.data = reason;
for (const func of this.onRejectedCallback) {
func(this.data);
}
}
// 直接執(zhí)行executor函數(shù)，參數(shù)為處理函數(shù)resolve, reject。因為executor執(zhí)行過程有可能會出錯，錯誤情況需要執(zhí)行reject
try {
executor(resolve, reject);
} catch(e) {
reject(e)
}
}
/**
* 擁有一個then方法
* then方法提供：狀態(tài)為resolved時的回調(diào)函數(shù)onResolved，狀態(tài)為rejected時的回調(diào)函數(shù)onRejected
* 返回一個新的Promise
*/
then(onResolved, onRejected) {
// 設(shè)置then的默認參數(shù)，默認參數(shù)實現(xiàn)Promise的值的穿透
onResolved = typeof onResolved === 'function' ? onResolved : function(v) { return e };
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : function(e) { throw e };
let promise2;
promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
// 如果狀態(tài)為resolved，則執(zhí)行onResolved
if (this.status === 'resolved') {
setTimeout(() => {
try {
// onResolved/onRejected有返回值則把返回值定義為x
const x = onResolved(this.data);
// 執(zhí)行[[Resolve]](promise2, x)
this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
}
// 如果狀態(tài)為rejected，則執(zhí)行onRejected
if (this.status === 'rejected') {
setTimeout(() => {
try {
const x = onRejected(this.data);
this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
}
// 如果狀態(tài)為pending，則把處理函數(shù)進行存儲
if (this.status = 'pending') {
this.onResolvedCallback.push(() => {
setTimeout(() => {
try {
const x = onResolved(this.data);
this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
});
this.onRejectedCallback.push(() => {
setTimeout(() => {
try {
const x = onRejected(this.data);
this.resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}, 0);
});
}
});
return promise2;
}
// [[Resolve]](promise2, x)函數(shù)
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
}
}
至此，規(guī)范中關(guān)于then的部分就全部實現(xiàn)完畢了。代碼添加了詳細的注釋，參考注釋不難理解。
規(guī)范解讀第3條，代碼實現(xiàn)：
// [[Resolve]](promise2, x)函數(shù)
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
let called = false;
if (promise2 === x) {
return reject(new TypeError('Chaining cycle detected for promise!'))
}
// 如果x仍然為Promise的情況
if (x instanceof Promise) {
// 如果x的狀態(tài)還沒有確定，那么它是有可能被一個thenable決定最終狀態(tài)和值，所以需要繼續(xù)調(diào)用resolvePromise
if (x.status === 'pending') {
x.then(function(value) {
resolvePromise(promise2, value, resolve, reject)
}, reject)
} else {
// 如果x狀態(tài)已經(jīng)確定了，直接取它的狀態(tài)
x.then(resolve, reject)
}
return
}
if (x !== null && (Object.prototype.toString(x) === '[object Object]' || Object.prototype.toString(x) === '[object Function]')) {
try {
// 因為x.then有可能是一個getter，這種情況下多次讀取就有可能產(chǎn)生副作用，所以通過變量called進行控制
const then = x.then
// then是函數(shù)，那就說明x是thenable，繼續(xù)執(zhí)行resolvePromise函數(shù)，直到x為普通值
if (typeof then === 'function') {
then.call(x, (y) => {
if (called) return;
called = true;
this.resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, (r) => {
if (called) return;
called = true;
reject(r);
})
} else { // 如果then不是函數(shù)，那就說明x不是thenable，直接resolve x
if (called) return ;
called = true;
resolve(x);
}
} catch (e) {
if (called) return;
called = true;
reject(e);
}
} else {
resolve(x);
}
}
這一步驟非常簡單，只要按照規(guī)范轉(zhuǎn)換成代碼即可。
最后，完整的Promise按照規(guī)范就實現(xiàn)完畢了，是的，規(guī)范里并沒有規(guī)定catch、Promise.resolve、Promise.reject、Promise.all等方法，接下來，我們就看一看Promise的這些常用方法。
Promise其他方法實現(xiàn)
1、catch方法
catch方法是對then方法的封裝，只用于接收reject(reason)中的錯誤信息。因為在then方法中onRejected參數(shù)是可不傳的，不傳的情況下，錯誤信息會依次往后傳遞，直到有onRejected函數(shù)接收為止，因此在寫promise鏈式調(diào)用的時候，then方法不傳onRejected函數(shù)，只需要在最末尾加一個catch()就可以了，這樣在該鏈條中的promise發(fā)生的錯誤都會被最后的catch捕獲到。
catch(onRejected) {
return this.then(null, onRejected);
}
2、done方法
catch在promise鏈式調(diào)用的末尾調(diào)用，用于捕獲鏈條中的錯誤信息，但是catch方法內(nèi)部也可能出現(xiàn)錯誤，所以有些promise實現(xiàn)中增加了一個方法done，done相當于提供了一個不會出錯的catch方法，并且不再返回一個promise，一般用來結(jié)束一個promise鏈。
done() {
this.catch(reason => {
console.log('done', reason);
throw reason;
});
}
3、finally方法
finally方法用于無論是resolve還是reject，finally的參數(shù)函數(shù)都會被執(zhí)行。
finally(fn) {
return this.then(value => {
fn();
return value;
}, reason => {
fn();
throw reason;
});
};
4、Promise.all方法
Promise.all方法接收一個promise數(shù)組，返回一個新promise2，并發(fā)執(zhí)行數(shù)組中的全部promise，所有promise狀態(tài)都為resolved時，promise2狀態(tài)為resolved并返回全部promise結(jié)果，結(jié)果順序和promise數(shù)組順序一致。如果有一個promise為rejected狀態(tài)，則整個promise2進入rejected狀態(tài)。
static all(promiseList) {
return new Promise((resolve, reject) => {
const result = [];
let i = 0;
for (const p of promiseList) {
p.then(value => {
result[i] = value;
if (result.length === promiseList.length) {
resolve(result);
}
}, reject);
i++;
}
});
}
5、Promise.race方法
Promise.race方法接收一個promise數(shù)組, 返回一個新promise2，順序執(zhí)行數(shù)組中的promise，有一個promise狀態(tài)確定，promise2狀態(tài)即確定，并且同這個promise的狀態(tài)一致。
static race(promiseList) {
return new Promise((resolve, reject) => {
for (const p of promiseList) {
p.then((value) => {
resolve(value);
}, reject);
}
});
}
6、Promise.resolve方法/Promise.reject
Promise.resolve用來生成一個rejected完成態(tài)的promise，Promise.reject用來生成一個rejected失敗態(tài)的promise。
static resolve(value) {
let promise;
promise = new Promise((resolve, reject) => {
this.resolvePromise(promise, value, resolve, reject);
});
return promise;
}
static reject(reason) {
return new Promise((resolve, reject) => {
reject(reason);
});
}
常用的方法基本就這些，Promise還有很多擴展方法，這里就不一一展示，基本上都是對then方法的進一步封裝，只要你的then方法沒有問題，其他方法就都可以依賴then方法實現(xiàn)。
Promise面試相關(guān)
面試相關(guān)問題，筆者只說一下我司這幾年的情況，并不能代表全部情況，參考即可。Promise是我司前端開發(fā)職位，nodejs開發(fā)職位，全棧開發(fā)職位，必問的一個知識點，主要問題會分布在Promise介紹、基礎(chǔ)使用方法以及深層次的理解三個方面，問題一般在3-5個，根據(jù)面試者回答情況會適當增減。
1、簡單介紹下Promise。
Promise 是異步編程的一種解決方案，比傳統(tǒng)的解決方案——回調(diào)函數(shù)和事件——更合理和更強大。它由社區(qū)最早提出和實現(xiàn)，ES6 將其寫進了語言標準，統(tǒng)一了用法，原生提供了Promise對象。有了Promise對象，就可以將異步操作以同步操作的流程表達出來，避免了層層嵌套的回調(diào)函數(shù)。此外，Promise對象提供統(tǒng)一的接口，使得控制異步操作更加容易。（當然了也可以簡單介紹promise狀態(tài)，有什么方法，callback存在什么問題等等，這個問題是比較開放的）
-
提問概率：99% -
評分標準：人性化判斷即可，此問題一般作為引入問題。 -
加分項：熟練說出Promise具體解決了那些問題，存在什么缺點，應用方向等等。
2、實現(xiàn)一個簡單的，支持異步鏈式調(diào)用的Promise類。
這個答案不是固定的，可以參考最簡實現(xiàn) Promise，支持異步鏈式調(diào)用
-
提問概率：50%（手擼代碼題，因為這類題目比較耗費時間，一場面試并不會出現(xiàn)很多，所以出現(xiàn)頻率不是很高，但卻是必備知識） -
加分項：基本功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上有 onResolved/onRejected函數(shù)異步調(diào)用，錯誤捕獲合理等亮點。
3、Promise.then在Event Loop中的執(zhí)行順序。(可以直接問，也可以出具體題目讓面試者回答打印順序)
JS中分為兩種任務(wù)類型：macrotask和microtask，其中macrotask包含：主代碼塊，setTimeout，setInterval，setImmediate等（setImmediate規(guī)定：在下一次Event Loop（宏任務(wù)）時觸發(fā)）；microtask包含：Promise，process.nextTick等（在node環(huán)境下，process.nextTick的優(yōu)先級高于Promise）Event Loop中執(zhí)行一個macrotask任務(wù)（棧中沒有就從事件隊列中獲取）執(zhí)行過程中如果遇到microtask任務(wù)，就將它添加到微任務(wù)的任務(wù)隊列中，macrotask任務(wù)執(zhí)行完畢后，立即執(zhí)行當前微任務(wù)隊列中的所有microtask任務(wù)（依次執(zhí)行），然后開始下一個macrotask任務(wù)（從事件隊列中獲?。?瀏覽器運行機制可參考這篇文章
-
提問概率：75%（可以理解為4次面試中3次會問到，順便可以考察面試者對 JS運行機制的理解） -
加分項：擴展講述瀏覽器運行機制。
4、闡述Promise的一些靜態(tài)方法。
Promise.deferred、Promise.all、Promise.race、Promise.resolve、Promise.reject等
-
提問概率：25%（相對基礎(chǔ)的問題，一般在其他問題回答不是很理想的情況下提問，或者為了引出下一個題目而提問） -
加分項：越多越好
5、Promise存在哪些缺點。
1、無法取消Promise，一旦新建它就會立即執(zhí)行，無法中途取消。2、如果不設(shè)置回調(diào)函數(shù)，Promise內(nèi)部拋出的錯誤，不會反應到外部。3、吞掉錯誤或異常，錯誤只能順序處理，即便在Promise鏈最后添加catch方法，依然可能存在無法捕捉的錯誤（catch內(nèi)部可能會出現(xiàn)錯誤） 4、閱讀代碼不是一眼可以看懂，你只會看到一堆then，必須自己在then的回調(diào)函數(shù)里面理清邏輯。
-
提問概率：25%（此問題作為提高題目，出現(xiàn)概率不高） -
加分項：越多越合理越好（網(wǎng)上有很多說法，不一一佐證） （此題目，歡迎大家補充答案）
6、使用Promise進行順序（sequence）處理。
1、使用async函數(shù)配合await或者使用generator函數(shù)配合yield。2、使用promise.then通過for循環(huán)或者Array.prototype.reduce實現(xiàn)。
function sequenceTasks(tasks) {
function recordValue(results, value) {
results.push(value);
return results;
}
var pushValue = recordValue.bind(null, []);
return tasks.reduce(function (promise, task) {
return promise.then(() => task).then(pushValue);
}, Promise.resolve());
}
-
提問概率：90%（我司提問概率極高的題目，即能考察面試者對 promise的理解程度，又能考察編程邏輯，最后還有bind和reduce等方法的運用） -
評分標準：說出任意解決方法即可，其中只能說出 async函數(shù)和generator函數(shù)的可以得到20%的分數(shù)，可以用promise.then配合for循環(huán)解決的可以得到60%的分數(shù)，配合Array.prototype.reduce實現(xiàn)的可以得到最后的20%分數(shù)。
7、如何停止一個Promise鏈？
在要停止的promise鏈位置添加一個方法，返回一個永遠不執(zhí)行resolve或者reject的Promise，那么這個promise永遠處于pending狀態(tài)，所以永遠也不會向下執(zhí)行then或catch了。這樣我們就停止了一個promise鏈。
Promise.cancel = Promise.stop = function() {
return new Promise(function(){})
}
-
提問概率：50%（此問題主要考察面試者羅輯思維） （此題目，歡迎大家補充答案）
8、Promise鏈上返回的最后一個Promise出錯了怎么辦？
catch在promise鏈式調(diào)用的末尾調(diào)用，用于捕獲鏈條中的錯誤信息，但是catch方法內(nèi)部也可能出現(xiàn)錯誤，所以有些promise實現(xiàn)中增加了一個方法done，done相當于提供了一個不會出錯的catch方法，并且不再返回一個promise，一般用來結(jié)束一個promise鏈。
done() {
this.catch(reason => {
console.log('done', reason);
throw reason;
});
}
-
提問概率：90%（同樣作為出題率極高的一個題目，充分考察面試者對 promise的理解程度） -
加分項：給出具體的 done()方法代碼實現(xiàn)
9、Promise存在哪些使用技巧或者最佳實踐？
1、鏈式promise要返回一個promise，而不只是構(gòu)造一個promise。2、合理的使用Promise.all和Promise.race等方法。3、在寫promise鏈式調(diào)用的時候，then方法不傳onRejected函數(shù)，只需要在最末尾加一個catch()就可以了，這樣在該鏈條中的promise發(fā)生的錯誤都會被最后的catch捕獲到。如果catch()代碼有出現(xiàn)錯誤的可能，需要在鏈式調(diào)用的末尾增加done()函數(shù)。
-
提問概率：10%（出題概率極低的一個題目） -
加分項：越多越好
（此題目，歡迎大家補充答案）
至此，我司關(guān)于Promise的一些面試題目就列舉完畢了，有些題目的答案是開放的，歡迎大家一起補充完善?？偨Y(jié)起來，Promise作為js面試必問部分還是相對容易掌握并通過的。
總結(jié)
Promise作為所有js開發(fā)者的必備技能，其實現(xiàn)思路值得所有人學習，通過這篇文章，希望小伙伴們在以后編碼過程中能更加熟練、更加明白的使用Promise。
最后
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