JavaScript学习笔记（六）

接前面的：

JavaScript引擎与运行时入门小记：在哪些环境下可以运行JavaScript
JavaScript学习笔记（一）：理解概念，一等函数、编程范式、原型、单线程
JavaScript学习笔记（二）：全局对象globalThis，this用法，全局对象们
JavaScript学习笔记（三）：7种原始数据类型，对象类型（引用类型），typeof，原始类型包装器
JavaScript学习笔记（四）：ES6模块ESM，ES6之前CJS，Nodejs如何区分传统脚本与ESM模块文件
JavaScript学习笔记（五）：Event loop 简简单单一个东西，术语太乱了
JavaScript学习笔记（六）：Promise 基本概念，一些简单例子

继续学习JavaScript。

Promise

Promise是现代JavaScript中异步编程的基础。

Promise应该翻译成承诺？承诺会提供一个值，如果不能提供值会提供错误原因？

概念

Promise是由异步函数返回的一个对象，它表示操作的当前状态。在将Promise返回给调用者的时候，操作通常尚未完成，但是Promise对象提供了方法来响应其最终成功或失败的场景。

Promise 有三种状态：

pending：待定状态，初始状态。
fulfilled：已实现状态，表示操作已成功完成。
rejected：已拒绝状态，表示操作失败。

处于pending状态的Promise最终状态可以是以某个值进入fulfilled状态或以某个原因（error）进入 rejected状态。当其中任何一种情况发生时，由Promise的then方法排队的相关处理程序将被调用。如果在附加相应处理程序时Promise已经完成或拒绝，处理程序将被立即调用。

fulfilled或rejected状态都可称为settled（已完成）状态。

javascript-promise

构造

Promise只能使用new来构造：

new Promise(executor)

Promise构造函数接受一个执行器函数，这个函数长这样：

function executor(resolveFunc, rejectFunc) {
  // 异步操作，例如从服务器获取数据
  // 如果成功，调用 resolveFunc，传递结果
  // 如果失败，调用 rejectFunc，传递错误信息
}

注：执行器函数是在promise创建时，同步执行的！执行器函数的返回值没有用。

它有两个参数 resolveFunc 和 rejectFunc，分别用于将 Promise 状态从 Pending 改为 Fulfilled 或 Rejected。

resolveFunc(value)：将 Promise 的状态从 Pending 转变为 Fulfilled（已实现），并携带一个指定的解决值 value。这表示异步操作成功完成。
rejectFunc(reason)：将 Promise 的状态从 Pending 转变为 Rejected（已拒绝），并携带一个指定的拒绝原因 reason。这表示异步操作遇到了错误或失败。

由于这两个函数是Promise构造时自动生成的，要想在执行器函数的外边执行它，很不方便，需要通过变量先传递出去：

let resolve, reject;
const promise = new Promise((res, rej) => {
  resolve = res;
  reject = rej;
});

为了减轻这个工作，ES2023为Promise引入了静态函数withResolvers，它可以同时返回创建的promise对象以及对应的resolveFunc和rejectFunc：

{ promise, resolveFunc, rejectFunc } = Promise.withResolvers()

不过Node.js尚不支持它。

作为例子，对于Promise创建，可以写一个返回promise的函数，让执行器函数使用setTimeout模拟异步操作：

// 创建一个返回 Promise 的异步函数
function asyncOperation(duration) {
    return new Promise((resolveFunc, rejectFunc) => {
      // 模拟异步操作，使用WebAPI/Nodejs的 setTimeout()
      setTimeout(() => {
        const randomNumber = Math.random();
        if (randomNumber > 0.5) {
          // 模拟异步操作成功
          resolveFunc(`Operation succeeded: ${randomNumber}`);
        } else {
          // 模拟异步操作失败
          rejectFunc(new Error(`Operation failed: ${randomNumber}`));
        }
      }, duration);
    });
  }

链式操作

Promise通过then()、catch()、finally() 实现链式操作，它们三个都会返回一个新的promise对象：

promise.prototype.then()
promise.prototype.catch()
promise.prototype.finally()

其参数：

then(onFulfilled)
then(onFulfilled, onRejected)

catch(onRejected)

finally(onFinally)

其中，涉及的三个回调函数，长这个样子：

onFulfilled(value)
onRejected(error)
onFinally()

在then()和catch()中：如果onFulfilled不是函数的话，内部它会被替换成(x)=>x；如果onRejected不是函数的话，内部会被替换成(x) => { throw x; }。

注：

catch(onRejected)是 then(null, onRejected)的简写形式；而
finally(onFinally)和then(onFinally, onFinally)行为有些像，不管怎样回调都会执行。但不用于then，finally中的回调函数没有参数。

所以，先看then() 好了，看看它返回的新的 Promise 是怎么来的？

不管执行then()中哪一个回调函数：

回调函数	新的 promise	备注
无返回值	fulfilled状态，携带值是undefined？	-
返回一个值	fulfilled状态，使用这个返回值	-
返回promise对象	与该promise的状态和值保持一致	-
抛出异常	rejected状态，携带抛出的异常	-

在回调函数中，我们可以抛出异常，没有返回值，返回一个值，或者返回另一个promise对象。不管怎样，then()、catch() 都会基于其结果返回一个新的promise对象。不用我们传入执行器函数来手动创建promise对象。

对于finally(onFinally)返回的promise来说，onFinally的返回值被默认被忽略（除非其返回值是一个rejected状态的promise）。

接前面构造的例子，继续通过例子看看then()的使用：

  // 使用 Promise 进行异步操作处理
  asyncOperation(2000)
    .then((result) => {
      // 在异步操作成功时执行的回调函数
      console.log(result);
      return 'Additional data';  // 返回一个值，将传递给下一个 then
    })
    .then((additionalData) => {
      // 在上一个 then 方法成功回调函数返回值的基础上执行
      console.log(`Received additional data: ${additionalData}`);
    })
    .catch((error) => {
      // 捕获异步操作失败时的错误
      console.error(error.message);
    })
    .finally(() => {
      // 不论 Promise 最终状态如何，都会执行的回调函数
      console.log('Finally block executed');
    });

运行结果：

Operation succeeded: 0.6106660469894274
Received additional data: Additional data
Finally block executed

运行结果：

Operation failed: 0.03309163424930217
Finally block executed

其他成员

Promise还有其他一些成员，都会返回一个新的promise对象：

Promise.all()
Promise.any()
Promise.race()
Promise.reject()
Promise.resolve()

前三个都接收一个可迭代的对象（通常是包含多个 Promise 的数组），返回一个新的 Promise。后两个可以看作是用于创建指定状态的Promise，具体看后面例子。

reject 始终会创建新的promise，resolve不一定，而且resolve还可以接受thenable。

例子

抛开文字，通过简单的例子找找感觉：

then() 返回的promise

回调有返回值，p为fulfilled状态，且使用该返回值：

let p = Promise.resolve('1+1=10').then((value) => {
  return value.replace('10', '2');
});

p.then((value) => {
  console.log(value);
});

// output: 1+1=2

回调无返回值，p为fulfilled状态，且使用undefined：

let p = Promise.resolve('1+1=10').then((value) => {

});

p.then((value) => {
  console.log(value);
});

// output: undefined

回调返回promise，p状态与值与回调返回的promise一样：

let p = Promise.resolve('1+1=10').then((value) => {
    if (Math.random() > 0.5)
        return Promise.resolve('1+1=2');
    return Promise.reject('1+1=3');
});

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: resolved: 1+1=2 or rejected: 1+1=3

回调抛出异常，p状态为rejected：

let p = Promise.resolve('1+1=10').then((value) => {
    throw new Error('1+1=3');
});

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: rejected: Error: 1+1=3

刚才用了then的onFulfulled，使用onRejected时，结论与前面一样：

let p = Promise.reject('1+1=10').then(null, (value) => {
    return "1+1=10";
});

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: resolved: 1+1=10

catch() 返回的promise

与then其实一样

let p = Promise.reject('1+1=10').catch((value) => {
    return "1+1=10";
});

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: resolved: 1+1=10

finally() 返回的promise

不受回调返回值影响，与原promise的状态和值都一样

let p = Promise.reject('1+1=10').finally(() => {

})

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: resolved: 1+1=10

回调返回fulfilled的promise，对p没影响

let p = Promise.reject('1+1=10').finally(() => {
    return Promise.resolve('1+1=2');
})

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: resolved: 1+1=10

回调返回rejected的promise，对p有影响！！

let p = Promise.reject('1+1=10').finally(() => {
    return Promise.reject('1+1=3');
})

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: rejected: 1+1=3

回调抛出异常，和then预期一样

let p = Promise.resolve('1+1=10').finally(() => {
    throw new Error('1+1=3');
})

p.then((value) => {
  console.log(`resolved: ${value}`);
}).catch((error) => {
  console.log(`rejected: ${error}`);
});

// output: rejected：Error: 1+1=3

Promise.reject()生成的promise

Promise.reject()等价于

new Promise((resolveFunc, rejectFunc)=> rejectFunc(reason))

所以：

Promise.reject('1+1=3').catch((reason) => {
    console.log('rejected:', reason);
});

new Promise((resolveFunc, rejectFunc)=> rejectFunc('1+1=3')).catch((reason) => {
    console.log('rejected:', reason);
});

// rejected: 1+1=3
// rejected: 1+1=3

Reomise.resolve()返回的promise

这个静态函数用于将给定值变成一个promise！

let p = Promise.resolve('1+1=10');

p.then((v) => {
  console.log(v);
});

//output: 1+1=10    

如果给他一个promise，则会直接返回

let p = Promise.resolve(Promise.reject('1+1=3'));

p.then((value) => {
    console.log(`resolved: ${value}`);
  }).catch((error) => {
    console.log(`rejected: ${error}`);
  });

// Output:
// rejected: 1+1=3

额，应该这样

let p0 = Promise.reject('1+1=3');
let p = Promise.resolve(p0);

console.log(p === p0); // true

resolve()还接收thenable。thenable需要实现接收两个回调函数的then()方法，早期Promise标准化之前有各种promise实现都实现了这个theable协议。

const aThenable = {
    then(onFulfilled, onRejected) {
        onFulfilled('1+1=10');
    }
}

Promise.resolve(aThenable).then((result) => {
    console.log(result);
});

// Output: 1+1=10

这个神奇的函数，还能接收和Promise的构造函数长的一样的非promise构造函数

class NotPromise {
    constructor(executor) {
      executor(
        (value) => console.log("Resolved", value),
        (reason) => console.log("Rejected", reason),
      );
    }
  }

Promise.resolve.call(NotPromise, "1+1=10"); // Resolved 1+1=10

参考

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Promise
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Guide/Using_promises
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Promise/Promise