如何上手Promise和aysnc/await

如何上手Promise和aysnc/await，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

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单线程，就是指一次只能完成一件任务，如果有多个任务就必须排队等候，前面一个任务完成，再执行后面一个任务。这种“单线程”模式执行效率较低，任务耗时长。

为了解决这个问题，就有了异步模式，也叫异步编程。

一、异步编程

所谓"异步"，简单说就是一个任务分成两段，先执行第一段，然后转而执行其他任务，当第一段有了执行结果之后，再回过头执行第二段。

JavaScript采用异步编程原因有两点：

• JavaScript是单线程。

• 为了提高CPU的利用率。

在提高CPU的利用率的同时也提高了开发难度，尤其是在代码的可读性上。

那么异步存在的场景有：

• fs 文件操作

require("fs").readFile("./index.html",(err,data)=>{})

• 数据库操作

• AJAX

$.get("/user",(data)=>{})

定时器

setTimeout(()=>{},2000)

二、Promise是什么

Promise理解

(1) 抽象表达

• Promise 是一门新的技术(es6规范)

• Promise是js中进行异步编程的新解决方案

(2) 具体表达

• 从语法上说：Promise是一个构造函数

• 从功能上说：Promise对象是用来封装一个异步操作并可以获取其成功/失败的结果值

为什么要使用Promise

(1) 指定回调函数的方式更加灵活

• promise：启动异步任务=>返回promise对象=>给promise对象绑定回调函数

(2) 支持链式调用方式，可以解决回调地狱问题

• 什么是回调地狱?

回调地狱就是回调函数嵌套使用，外部回调函数异步执行的结果是嵌套的回调执行的条件

• 回调地狱的缺点

不便于阅读

不便于异常处理

解决方法

Promise的状态

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2. Promise必须拥有三种状态：pending、rejected、resolved

3. 如果Promise的状态是pending时，它可以变成成功fulfilled或失败rejected

4. 如果promise是成功状态，则它不能转换为任何状态，而且需要一个成功的值，并且这个值不能改变

5. 如果promise是失败状态，则它不能转换成任何状态，而且需要一个失败的原因，并且这个值不能改变

Promise的状态改变

pending未决定的，指的是实例状态内置的属性

(1)pending变为resolved/fullfilled

(2)pending变为rejected

说明：Promise的状态改变只有两种，且一个Promise对象只能改变一次，无论失败还是成功都会得到一个结果输出，成功的结果一般是value，失败的结果一般是reason。

无论状态是成功还是失败，返回的都是promise。

Promise的值

实例对象中的另一个属性 [PromiseResult]保存着异步任务 [成功/失败] 的结果resolve/reject。

Promise的api

手写Promide中的api:

(1)promise构造函数 Promise(executor){}

• executor：执行器(resolve,reject)=>{}

• resolve：内部定义成功时我们需要调用的函数value=>{}

• reject：内部定义失败时我们调用的函数  reason=>{}说明：executor会在Promise内部立即同步调用，异步操作在执行器中执行

(2)Promise.prototype.then方法：(onResolved,rejected)=>{}

• onResolved函数：成功的回调函数value=>{}

• rejected函数：失败的回调函数reason=>{}

说明：指定用于得到成功value的成功回调和用于得到失败reason的失败回调，返回一个新的promise对象

(3)Promise.prototype.catch方法：(onRejected)=>{}

前三条是本文章中将要实现的手写代码，当然Promise还有其它的api接口。

(1)Promise.prototype.finally()方法

finally()方法用于指定不管 Promise  对象最后状态如何，都会执行的操作。不管promise最后的状态，在执行完then或catch指定的回调函数以后，都会执行finally方法指定的回调函数。

promise .then(result => {···}) .catch(error => {···}) .finally(() => {···});

(2)Promise.all()方法

Promise.all()方法用于将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

p的状态由p1、p2、p3决定，分成两种情况。

• 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。

• 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。

(3)Promise.race()方法

Promise.race()方法同样是将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例。

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);

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的回调函数。

(4)Promise.allSettled()方法

Promise.allSettled()方法接受一组 Promise 实例作为参数，包装成一个新的 Promise  实例。只有等到所有这些参数实例都返回结果，不管是fulfilled还是rejected，包装实例才会结束。

const promises = [   fetch('/api-1'),   fetch('/api-2'),   fetch('/api-3'), ];  await Promise.allSettled(promises); removeLoadingIndicator();

该方法返回的新的 Promise 实例，一旦结束，状态总是fulfilled，不会变成rejected。状态变成fulfilled后，Promise  的监听函数接收到的参数是一个数组，每个成员对应一个传入Promise.allSettled()的 Promise 实例。

(5)Promise.any()方法

ES2021 引入了Promise.any()方法。该方法接受一组 Promise 实例作为参数，包装成一个新的 Promise  实例返回。只要参数实例有一个变成fulfilled状态，包装实例就会变成fulfilled状态;如果所有参数实例都变成rejected状态，包装实例就会变成rejected状态。

(6)Promise.reject(reason)方法

Promise.reject(reason)方法也会返回一个新的 Promise 实例，该实例的状态为rejected。

const p = Promise.reject('出错了'); // 等同于 const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))  p.then(null, function (s) {   console.log(s) }); // 出错了

(7)Promise.resolve()方法 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。

Promise.resolve('foo') // 等价于 new Promise(resolve => resolve('foo'))

改变promsie状态和指定回调函数谁先谁后?

(1)都有可能，正常情况下是先指定回调函数再改变状态，但也可以先改变状态再指定回调函数。

(2)如何改变状态再指定回调?

• 在执行器中直接调用resolve/reject

• 延迟更长时间才进行调用then

(3)什么时候才能得到数据?

• 如果先指定的回调，那当状态发生改变，回调函数就会调用，得到数据

• 如果先改变的状态，那当指定回调时，回调函数就会进行调用，得到数据

示例：

let p = new Promise((resolve,reject)=>{     resolve("成功了");     reject("失败了"); });  p.then((value)=>{     console.log(value); },(reason)=>{     console.log(reason); })

Promise规范

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2. "Promise"是一个具有then方法的对象或函数，其行为符合此规范。也就是说Promise是一个对象或函数

3. "thenable"是一个具有then方法的对象或函数，也就是这个对象必须拥有then方法

4. "value"是任何合法的js值(包括undefined或promise)

5. promise中的异常需要使用throw语句进行抛出

6. promise失败的时候需要给出失败的原因

then方法说明

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2. 一个promise必须要有一个then方法，而且可以访问promise最终的结果，成功或者失败的值

3. then方法需要接收两个参数，onfulfilled和onrejected这两个参数是可选参数

4. promise无论then方法是否执行完毕，只要promise状态变了，then中绑定的函数就会执行。

链式调用

Promise最大的优点就是可以进行链式调用,如果一个then方法返回一个普通值，这个值就会传递给下一次的then中，作为成功的结果。

如果返回的是一个promise，则会把promise的执行结果传递下去取决于这个promise的成功或失败。

如果返回的是一个报错，就会执行到下一个then的失败函数中。

三、手写Promise代码

面试经常考的手写Promise代码，可以仔细理解一下。

// 手写Promise // 首先定义一个构造函数,在创建Promise对象的时候会传递一个函数executor， // 这个函数会立即被调用，所以我们在Promise内部立即执行这个函数。 function Promise(executor){     // 用于保存promise的状态     this.status = "pending";     this.value;//初始值     this.reason;//初始原因     this.onResolvedCallbacks = [];//存放所有成功的回调函数     this.onRejectedCallbacks = [];//存放所有失败的回调函数     //定义resolve函数     const resolve = (value)=>{         if(this.status === "pending"){             this.status = "resolved";             this.value = value;             this.onResolvedCallbacks.forEach(function(fn){                 fn()             })         }     }     //定义reject函数     const reject = (reason)=>{         if(this.status === "pending"){             this.status = "rejected";             this.reason = reason;             this.onRejectedCallbacks.forEach(function(fn){                 fn()             })         }     }     executor(resolve,reject); }  Promise.prototype.then = function(onFulfilled,onRejected){ /* 每次then都会返回一个新的promise  我们需要拿到当前then方法执行成功或失败的结果， 前一个then方法的返回值会传递给下一个then方法， 所以这里我们要关心onFulfilled(self.value) 和 onRejected(self.reason)的返回值，我们这里定义一个x来接收一下。  如果失败抛错需要执行reject方法，这里使用try...catch捕获一下错误。 也就是判断then函数的执行结果和返回的promise的关系。 */     return new Promise((resolve,reject)=>{         //当Promise状态为resolved时         if(this.status === "resolved"){             try{                 resolve(onFulfilled(this.value))             }catch(error){                 reject(error)             }         }         //当Promise状态为rejected时         if(this.status === "rejected"){             try {                 resolve(onRejected(this.reason))             } catch (error) {                 reject(error)             }         }         //当Promise状态为pendding         if(this.status === "pending"){             this.onResolvedCallbacks.push(function(){                 try{                     resolve(onFulfilled(this.value))                 }catch(error){                     reject(error)                 }             });             this.onRejectedCallbacks.push(function(){                 try {                     resolve(onRejected(this.reason))                 } catch (error) {                     reject(error)                 }             });         }     }) }

升级版Promise:

class Promise{     /*首先定义一个构造函数,在创建Promise对象的时候会传递一个函数executor，     这个函数会立即被调用，所以我们在Promise内部立即执行这个函数。*/     constructor(executor){         this.executor = executor(this.resolve,this.reject);                  this.onResolvedCallbacks = [];//存放所有成功的回调函数         this.onRejectedCallbakcs = [];//存放所有失败的回调函数     }           // 用于存储相应的状态     status = "pending";     // 初始值     value;     // 初始原因     reason;          // executor在执行的时候会传入两个方法，一个是resolve，     // 一个reject，所以我们要创建这两个函数，而且需要把这两个函数传递给executor。     // 当我们成功或者失败的时候，执行onFulfilled和onRejected的函数，     // 也就是在resolve函数中和reject函数中分别循环执行对应的数组中的函数。     // 定义成功事件     resolve(value){         if(status === "pending"){             status = "resolved";             value = value;             this.onResolvedCallbacks.forEach(fn=>{fn()})         }     }     // 定义失败事件     reject(){         if(this.status === "pending"){             this.status = "rejected";             this.reason = reason;             this.onRejectedCallbakcs.forEach(fn=>{fn()});         }     }     // 这个时候当我们异步执行resolve方法时候，then中绑定的函数就会执行，并且绑定多个then的时候，多个方法都会执行。       // Promise的对象存在一个then方法，这个then方法里面会有两个参数，一个是成功的回调onFulfilled，     // 另一个是失败的回调onRejected，只要我们调用了resolve就会执行onFulfilled，调用了reject就会执行onRejected。     // 为了保证this不错乱，我们定义一个self存储this。当我们调用了resolve或reject的时候，需要让状态发生改变.     // 需要注意的是Promise的状态只可改变一次，所以我们要判断，只有当状态未发生改变时，才去改变状态。     then(onFulfilled,onRejected){         // 判断当前状态进行回调         if(this.status === "resolved"){             onFulfilled(self.value)         };         if(this.status === "rejected"){             onRejected(self.reason)         }         // 当状态还处于pending状态时         // 因为onFulfilled和onRejected在执行的时候需要传入对应的value值，所我们这里用一个函数包裹起来，将对应的值也传入进去。         if(this.status === "pending"){             this.onResolvedCallbacks.push(()=>{onFulfilled(this.value)});             this.onResolvedCallbacks.push(()=>{onRejected(this.reason)});         }     }  }

使用自己手写的Promise源码：

let p = new Promise((resolve,reject)=>{     setTimeout(()=>{         resolve("成功了")     },1000) });  p.then(function(value){     return 123; }).then(value=>{     console.log("收到了成功的消息:",value); }).catch(error=>{     console.log(error); });  p.then(value=>{     console.log(value); })

四、Async/Await

async用来表示函数是异步的，定义的async函数返回值是一个promise对象，可以使用then方法添加回调函数。

await 可以理解为是 async wait 的简写。await 必须出现在 async  函数内部，不能单独使用。函数中只要使用await，则当前函数必须使用async修饰。

所以回调函数的终结者就是async/await。

async命令

• async函数返回的是一个promise对象。

• async函数内部return语句返回的值，会成为then方法回调的参数。

• async函数内部抛出错误，会导致返回的 Promise 对象变为reject状态。

• 抛出的错误对象会被catch方法回调函数接收到。

async函数返回的 Promise 对象，必须等到内部所有await命令后面的 Promise  对象执行完，才会发生状态改变，除非遇到return语句或者抛出错误。

也就是说，只有async函数内部的异步操作执行完，才会执行then方法指定的回调函数。

async function fun(){     // return "hello wenbo";     throw new Error("ERROR"); } fun().then(v => console.log(v),reason=>console.log(reason));//Error: ERROR```

await命令

正常情况下，await命令后面是一个 Promise 对象，返回该对象的结果。如果不是 Promise 对象，就直接返回对应的值。

async function fun(){     return await "zhaoshun";     // 等价于 return "zhaoshun"; } fun().then(value=>console.log(value));//zhaoshun

另一种情况是，await命令后面是一个thenable对象(即定义了then方法的对象)，那么await会将其等同于 Promise 对象。

class Sleep{     constructor(timeout){         this.timeout = timeout;     }     then(resolve,reject){         const startTime = Date.now();         setTimeout(()=>resolve(Date.now() - startTime),this.timeout);               }  }  (     async ()=>{         const sleepTime = await new Sleep(1000);         console.log(sleepTime);//1012     } )()   // js里面没有休眠的语法，但是借助await命令可以让程序停顿的时间 const sleepFun = (interval) => {     return new Promise(resolve=>{         setTimeout(resolve,interval);     }) }  // 用法 const asyncFun = async ()=>{     for(let i = 1; i <= 5; i++){         console.log(i);         await sleepFun(1000);     } } asyncFun();

从上面可以看到，await命令后面是一个Sleep对象的实例。这个实例不是 Promise  对象，但是因为定义了then方法，await会将其视为Promise处理。

await命令后面的 Promise 对象如果变为reject状态，则reject的参数会被catch方法的回调函数接收到。

注意：上面代码中，await语句前面没有return，但是reject方法的参数依然传入了catch方法的回调函数。这里如果在await前面加上return，效果是一样的。

• 任何一个await语句后面的 Promise 对象变为reject状态，那么整个async函数都会中断执行。

• 使用try/catch可以很好处理前面await中断，而后面不执行的情况。

示例：

const fun = async ()=>{     try {         await Promise.reject("ERROR");     } catch (error) {               }     return await Promise.resolve("success");  } fun().then(     value=>console.log(value),reason=>console.log(reason,"error")// ).catch(     error=>console.log(error)//ERROR );

另一种方法是await后面的 Promise 对象再跟一个catch方法，处理前面可能出现的错误。

const fun = async ()=>{     await Promise.reject("error").catch(e=>console.log(e));     return await Promise.resolve("success"); } fun().then(v=>console.log(v));//success

错误处理

第一点：如果await后面的异步操作出错，那么等同于async函数后面的promise对象被reject。

const fun = async()=>{     await new Promise((resolve,reject)=>{         throw new Error("error")     }) } fun().then(v=>console.log(v)).catch(e=>console.log(e));

第二点：多个await命令后面的异步操作，如果不存在继发关系，最好让他们同时进行触发。

const [fun1,fun2] = await Promise.all([getFun(),getFoo()]);  const fooPromise = getFoo(); const funPromise = getFun(); const fun1 = await fooPromise(); const fun2 = await funPromise();

第三点：await命令只能用在async函数之中，如果用在普通函数，就会报错。

async function dbFuc(db) {   let docs = [{}, {}, {}];    // 报错   docs.forEach(function (doc) {     await db.post(doc);   }); }

第四点：async 函数可以保留运行堆栈。

看完上述内容，你们掌握如何上手Promise和aysnc/await的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注创新互联行业资讯频道，感谢各位的阅读！