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原文作者:Dr. Axel Rauschmayer
译者:倪颖峰
地址:lovenyf.blog.chinaunix.net (转载请注明出处)
(文章第二部分实在是太长,所以在此分成两部分翻译)
本文是通过普通的 promises 和 ES6的 promise API 来介绍异步编程。这是两篇系列文章的第二部分 - 第一部分介绍了一下异步编程的基础(你需要充分理解一下以便明白这篇文章)。
鉴于 ES6 的 promise API 比较容易从 ES5 标准模拟生成过来,所以这边主要使用函数表达式,而不使用更为简洁的 ES6 中的箭头函数。
1. Promises
Promises 是一种来解决特定异步编程的模式:函数(或者方法)异步返回其结果。实现一个对返回结果的具有占位符意义的对象 promise。函数的调用者注册回调函数,一旦结果运算完毕就立即通知 promise。函数会由 promise 来传递结果。
JavaScript 的 promises 事实标准称为 Promises/A+。ES6 的 promise API 便遵循这个标准。
2. 第一个实例
看一下第一个实例,来了解下 promises 是如何运行的。
NodeJS 风格的回调函数,异步读取文件如下所示:
-
fs.readFile('config.json', function (error, text) {
-
if (error) {
-
console.error('Error while reading config file');
-
} else {
-
try {
-
var obj = JSON.parse(text);
-
console.log(JSON.stringify(obj, null, 4));
-
} catch (e) {
-
console.error('Invalid JSON in file');
-
}
-
}
-
});
使用 promises,相同功能的实现可以是这样:
-
readFilePromisified('config.json')
-
.then(function (text) { // (A)
-
var obj = JSON.parse(text);
-
console.log(JSON.stringify(obj, null, 4));
-
})
-
.catch(function (reason) { // (B)
-
// File read error or JSON SyntaxError
-
console.error('An error occurred', reason);
-
});
这边依旧是有回调函数,但是这里通过方法来提供的,避免了放在结果中(then() 和 catch())。在 B 处的报错的回调函数有两方面的优势:第一,这是一种单一风格的监听错误。 第二,你可以同时处理 readFilePromisified() 的 和 A 处回调函数的错误。
3. promises 的创建和使用
从生成形式和消耗形式两方面来看一下 promises 是如何操作的。
3.1. 生成一个 promise
作为一个生成形式,你创建一个 promise 然后由它传递结果:
-
var promise = new Promise( function( resolve, reject ){
-
...
-
if( ... ){
-
resolve( value );
-
} else {
-
reject( reason );
-
}
-
} );
一个 promise 一般具有一个到三个(互斥)的状态:
Pending:还没有得到结果,进行中
Fulfilled:成功得到结果,通过
Rejected:在计算过程中发生一个错误,拒绝
一个 promise 被设置过后( 代表运算已经完成 )那么它要么是 fulfilled 要么是 rejected。每一个 promise 只能被处理一次,然后保持处理后的状态。之后在处理它将不会触发任何效果。
new Promise() 的参数( 在 A 处开始的 )称为 executor(执行者):
1. 如果运算成功,执行器会将结果传递给 resolve()。那属于 promise 通过(后面将会解释,如果你处理一个 promise 可能会不同)。
2. 如果错误发生了,执行器就会通过 reject() 通知 promise 消耗形式。就会解决该 promise。
3.2. 消耗一个promise
作为 promise 的消耗形式,你会将一个完成态或者通过态通知给 reactions - 通过 then 方法注册的回调函数。
-
promise.then( function( value ){
-
/* fulfillment */
-
}, function( reason ){
-
/* rejection */
-
} );
正是由于一个 promise 仅能被处理一次,之后再也不能变化使得 promises 对于异步函数来说异常有用(一次性使用结果)。此外,还没有任何其他的条件,因为在 promise 被处理时间点的前后调用 then() 是一样的:
1. 前者的情况,合适的反馈调用会在 promise 被处理时立即调用。
2. 后者情况,promise 的结果(通过的值或者拒绝的值)会被缓存起来,在合适的请跨过下立即处理反馈(排列一个任务)
3.3. 只处理通过态或者拒绝态
如果你只关心通过状态,你可以忽略 then() 的第二个参数:
-
promise.then(function( value ){
-
/* fulfillment */
-
});
如果你只需要通过状态,你可以忽略第一个参数。用 catch() 方法也可以更紧凑的来实现。
-
promise.then( null, function( reason ){
-
/* rejection */
-
} );
-
-
-
// 等价于
-
promise.catch( function( reason ){
-
/* rejection */
-
} );
这里推荐只是用 then() 处理成功状态,使用 catch() 处理错误,因为这样可以更加优雅的标记回调函数并且你可以同时对多个 promises 进行通过态处理(稍后解释)。
4. 实例
让我们在一些例子中使用一下基本构成形式。
4.1. 例:promise 化 XMLHttpRequest
下面是一个基于 XMLHttpRequest API 事件,通过 promise 编写的 HTTP GET函数。
-
function httpGet( url ){
-
return new Promise( function( resolve, reject ){
-
var request = new XMLHttpRequest();
-
request.onreadystatechange = function(){
-
if( this.status === 200 ){
-
// success
-
resolve( this.response );
-
}else {
-
reject( new Error( this.statusText ) );
-
}
-
}
-
request.onerror = function(){
-
reject( new Error( 'XMLHttpRequest Error: ' + this.statusText ) );
-
}
-
request.open( 'GET', url );
-
request.send();
-
} );
-
}
下面是如何使用 httpGet():
-
httpGet("")
-
.then(function(){
-
console.log('contents: '+ value);
-
}, function( reason ){
-
console.log('something error', reason);
-
});
4.2. 例子:延迟执行
使用 setTimeout() 来实现基于 promise 的 delay()(类似于Q.delay())。
-
function delay( ms ){
-
return new Promise(function( resolve, reject ){
-
sertTimeout( resolve, ms ); // (A)
-
});
-
}
-
// 使用 delay()
-
delay( 5000 ).then(function(){ // (B)
-
console.log('5s have passed');
-
});
注意 A 处我们调用 resolve 没有传递参数,相当于我们这么调用 resolve( undefined )。在 B 处我们不需要通过的返回值,就可以简单的忽略它。仅仅通知就已经OK了。
4.3. 暂停 promise
-
function timeout( ms, promise ){
-
return new Promise(function( resolve, reject ){
-
promise.then( resolve );
-
setTimeout(function(){
-
reject(new Error('Timeout after ' + ms + ' ms')); // (A)
-
}, ms)
-
});
-
}
注意在 A 处的超时失败并不会阻止这个请求,但是可以确保 promise 的成功状态结果。
如下方式使用 timeout():
-
timeout( 5000, httpGet("") )
-
.then(function( value ){
-
console.log('contents: ' + value);
-
})
-
.catch(function( reason ){
-
console.log('error or timeout: ' , reason);
-
});
5. 链式调用 then()
方法调用结果 P.then( onFulfilled, onRejected ) 是一个新的 promise Q。这意味着在 Q 中,你可以通过调用 then() 来保持对基于 promise 流的控制:
1. Q 在 onFulfilled 或者 onRejected 返回结果的时候,即为通过。
2. Q 在 onFulfilled 或者 onRejected 抛出错误的时候,即为拒绝。
5.1. 一般值来通过
如果你通过使用 then() 返回一个一般值来处理一个 Q,那你就可以通过下一个 then 来取到这个值:
-
asyncFunc().then( function(){
-
return 123;
-
} ).then( function( value ){
-
console.log( value ); // 123
-
} )
5.2. 通过 then式 来通过
你也可以通过 then() 来返回一个 then式的 R对象 来将 promise Q 通过。then式表示有 promise 风格方法 then() 的任何对象。即, promises 便是 then式的。处理 R (例如将其以 onFulfilled 来返回)意味着他是被插入到 Q 之后的:R的结果将被作为 Q onFulfilled 或者 onRejected 的回调函数。也就是说 Q 转变为 R。
这个形式主要是用来扁平化嵌套式调用 then(),比如下面的例子:
-
asyncFunc1()
-
.then(function(value1){
-
asyncFunc2()
-
.then(function(value2){
-
...
-
});
-
});
那么扁平化形式可以变为这样:
-
asyncFunc1()
-
.then(function(value1){
-
return asyncFunc2();
-
})
-
.then(function(value2){
-
...
-
});
6. 错误处理
如之前提到的,不管你在错误中返回什么都讲成为一个 fulfillment 的值(或者 rejection 值)。这使得你可以定义失败执行的默认值:
-
retrieveFileName()
-
.catch(function(){
-
return 'Untitled.txt';
-
}).then(function(fileName){
-
...
-
});
6.1. 捕获异常
执行过程中的异常将会传递到下一个错误处理中:
-
new Promise(function(resolve, reject){
-
throw new Error();
-
})
-
.catch(function(err){
-
// Handle error here
-
});
作为异常,会将其作为then的一个参数抛出:
-
asyncFunc()
-
.then(funcrion(value){
-
throw new Error();
-
})
-
.catch(function(reason){
-
// Handle error here
-
});
6.2. 链式的错误处理
将会有一个或者多个的 then() 调用但并没有提供一个错误处理。那么直到出现错误处理该错误才会被传递出来:
-
asyncFunc1()
-
.then(asyncFunc2)
-
.then(asyncFunc3)
-
.catch(function(reason{
-
// something went wrong above
-
});
7. 组合
本段会描述你如何将先现有的 promises 来组合创建新的 promise。我们已经使用过一种组合 promise 的方式了:通过 then() 连续的链式调用。Promise.all() 和 Promise.race() 提供了另一些组合的形式。
7.1. 通过 Promise.all() 实现 map()
庆幸的是,基于 promise 返回结果,很多同步的工具仍然可以使用。比如你可以使用数组的方法 map():
-
var fileUrls = [
-
'',
-
''
-
];
-
var promisedTexts = fileUrls.map(httpGet);
promisedTexts 为一个 promises 对象的数组。Promise.all() 可以处理一个 promises 对象的数组(then式 和 其他值可以通过 Promise.resolve() 来转换为 promises)一旦所有的项状态都为 fulfilled,就会处理一个他们值得数组:
-
Promise.all(promisedTexts)
-
.then(function(texts){
-
texts.forEach(function(text){
-
console.log(text);
-
});
-
})
-
.catch(function(reason){
-
// 接受 promises 中第一个 rejection 状态
-
});
7.2. 通过 Promise.race() 实现延时
Promise.race() 使一个 promises 对象数组(then式 和 其他值可以通过 Promise.resolve() 来转换为 promises)返回一个 promise 对象 P。输入第一个的 promises 会将其结果通过参数传递给输出的 promise。
举个例子,来使用 Promise.race() 来实现一个 timeout:
-
Promise.race([
-
httpGet(''),
-
delay(5000).then(function(){
-
throw new Error('Time out');
-
})
-
])
-
.then(function(text){ ... })
-
.catch(function(reason){ ... });
8. Promises 基本都是异步的
一个 promise 库,不管结果是同步(正常方式)还是异步(当前延续的代码块完成之后)进行的传递都做好控制。然而,Promises/A+ 规范约定后一种方式应总是可用的。它以以下的条件来将状态传给 then():
当执行上下文栈中只包含平台代码时才执行 onFulfilled 或者 onRejected。
这意味着你可以依赖运行到完成的语态(第一部分中提到的),使得链式的 promises 不会使其他任务在闲置时处于等待状态。
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