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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)現存在回調地獄和控制權問題，Promise就是在這個時間出現，用以解決這些問題，Promise并非一個新事務，而是按照一個規(guī)范實現的類，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。后來出現的Generator函數以及Async函數也是以Promise為基礎的進一步封裝，可見Promise在異步編程中的重要性。

關于Promise的資料已經很多，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的實現以及筆者在日常使用過程中的一些心得體會。

若是覺得難以理解的，也可以先自己手寫實現下promise，具體可以看我的這篇文章，詳細的解讀了如何一步一步實現promise【手寫Promise核心原理，再也不怕面試官問我Promise原理】

實現Promise

規(guī)范解讀

Promise/A+規(guī)范主要分為術語、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)轉換只能是pending到resolved或者pending到rejected；
狀態(tài)一旦轉換完成，不能再次轉換。
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onFulfilled和onRejected，這兩個參數變量類型是函數，如果不是函數將會被忽略，并且這兩個參數都是可選的。
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設置為rejected狀態(tài)；
onResolved/onRejected不是函數，則需要把promise1的狀態(tài)傳遞下去。
3、不同的promise實現可以的交互。
規(guī)范中稱這一步操作為promise解決過程，函數標示為[[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)函數具體運行規(guī)則：
如果 promise 和 x 指向同一對象，以 TypeError 為據因拒絕執(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，取x.then的值，如果取值時出現錯誤，則讓promise進入rejected狀態(tài)，如果then不是函數，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，則把x作為then函數的作用域this調用，then方法接收兩個參數，resolvePromise和rejectPromise，如果resolvePromise被執(zhí)行，則以resolvePromise的參數value作為x繼續(xù)調用[[Resolve]](promise, value)，直到x不是對象或者函數，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，直接就用x的值來執(zhí)行promise。

代碼實現

規(guī)范解讀第1條，代碼實現：

class Promise {
  // 定義Promise狀態(tài)，初始值為pending
  status = 'pending';
  // 狀態(tài)轉換時攜帶的值，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構造函數，傳入參數為一個可執(zhí)行的函數
  constructor(executor) {
    // resolve函數負責把狀態(tài)轉換為resolved
    function resolve(value) {
      this.status = 'resolved';
      this.data = value;
    }
    // reject函數負責把狀態(tài)轉換為rejected
    function reject(reason) {
      this.status = 'rejected';
      this.data = reason;
    }

    // 直接執(zhí)行executor函數，參數為處理函數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：

  /**
    * 擁有一個then方法
    * then方法提供：狀態(tài)為resolved時的回調函數onResolved，狀態(tài)為rejected時的回調函數onRejected
    * 返回一個新的Promise
  */
  then(onResolved, onRejected) {
    // 設置then的默認參數，默認參數實現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;
  }

現在我們就按照規(guī)范解讀第2條，實現了上述代碼，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這兩個函數需要異步調用(官方Promise實現的回調函數總是異步調用的)。

解決辦法：

根據規(guī)范解讀第3條，定義并實現resolvePromise函數；
then方法執(zhí)行時如果promise仍然處于pending狀態(tài)，則把處理函數進行儲存，等resolve/reject函數真正執(zhí)行的的時候再調用。
promise.then屬于微任務，這里我們?yōu)榱朔奖?，用宏任?code style="margin-right: 2px;margin-left: 2px;padding: 2px 4px;font-size: 14px;border-radius: 4px;color: rgb(30, 107, 184);background-color: rgba(27, 31, 35, 0.047);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;">setTiemout來代替實現異步，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時的回調函數集
  onResolvedCallback = [];
  // Promise reject時的回調函數集
  onRejectedCallback = [];

  // Promise構造函數，傳入參數為一個可執(zhí)行的函數
  constructor(executor) {
    // resolve函數負責把狀態(tài)轉換為resolved
    function resolve(value) {
      this.status = 'resolved';
      this.data = value;
      for (const func of this.onResolvedCallback) {
        func(this.data);
      }
    }
    // reject函數負責把狀態(tài)轉換為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，參數為處理函數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時的回調函數onResolved，狀態(tài)為rejected時的回調函數onRejected
    * 返回一個新的Promise
  */
  then(onResolved, onRejected) {

    // 設置then的默認參數，默認參數實現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
  resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
    
  }
  
}

至此，規(guī)范中關于then的部分就全部實現完畢了。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：

// [[Resolve]](promise2, x)函數
  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生副作用，所以通過變量called進行控制
        const then = x.then 
        // then是函數，那就說明x是thenable，繼續(xù)執(zhí)行resolvePromise函數，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，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)范轉換成代碼即可。

最后，完整的Promise按照規(guī)范就實現完畢了，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

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函數接收為止，因此在寫promise鏈式調用的時候，then方法不傳onRejected函數，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鏈式調用的末尾調用，用于捕獲鏈條中的錯誤信息，但是catch方法內部也可能出現錯誤，所以有些promise實現中增加了一個方法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的參數函數都會被執(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數組，返回一個新promise2，并發(fā)執(zhí)行數組中的全部promise，所有promise狀態(tài)都為resolved時，promise2狀態(tài)為resolved并返回全部promise結果，結果順序和promise數組順序一致。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數組, 返回一個新promise2，順序執(zhí)行數組中的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。

Promise面試相關

面試相關問題，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——回調函數和事件——更合理和更強大。它由社區(qū)最早提出和實現，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函數。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、實現一個簡單的，支持異步鏈式調用的Promise類。

這個答案不是固定的，可以參考最簡實現 Promise，支持異步鏈式調用

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很多，所以出現頻率不是很高，但卻是必備知識）
加分項：基本功能實現的基礎上有onResolved/onRejected函數異步調用，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）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（棧中沒有就從事件隊列中獲?。﹫?zhí)行過程中如果遇到microtask任務，就將它添加到微任務的任務隊列中，macrotask任務執(zhí)行完畢后，立即執(zhí)行當前微任務隊列中的所有microtask任務（依次執(zhí)行），然后開始下一個macrotask任務（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、如果不設置回調函數，Promise內部拋出的錯誤，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內部可能會出現錯誤） 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的回調函數里面理清邏輯。

提問概率：25%（此問題作為提高題目，出現概率不高）
加分項：越多越合理越好（網上有很多說法，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函數配合await或者使用generator函數配合yield。2、使用promise.then通過for循環(huán)或者Array.prototype.reduce實現。

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函數和generator函數的可以得到20%的分數，可以用promise.then配合for循環(huán)解決的可以得到60%的分數，配合Array.prototype.reduce實現的可以得到最后的20%分數。

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？

  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

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鏈式調用的時候，then方法不傳onRejected函數，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()代碼有出現錯誤的可能，需要在鏈式調用的末尾增加done()函數。

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。總結起來，Promise作為js面試必問部分還是相對容易掌握并通過的。

總結

Promise作為所有js開發(fā)者的必備技能，其實現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。

Promise必備知識匯總和面試情況

寫在前面

實現Promise

規(guī)范解讀

代碼實現

Promise其他方法實現

1、catch方法

2、done方法

3、finally方法

4、Promise.all方法

5、Promise.race方法

6、Promise.resolve方法/Promise.reject

Promise面試相關

1、簡單介紹下Promise。

2、實現一個簡單的，支持異步鏈式調用的Promise類。

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)

4、闡述Promise的一些靜態(tài)方法。

5、Promise存在哪些缺點。

6、使用Promise進行順序（sequence）處理。

7、如何停止一個Promise鏈？

8、Promise鏈上返回的最后一個Promise出錯了怎么辦？

9、Promise存在哪些使用技巧或者最佳實踐？

總結