39.JavaScript中Promise的基本概念、使用方法,回调地狱规避、链式编程
JavaScript中Promise的基本概念 、使用方法 ,以及回调地狱规避
本文是上篇《JavaScript异步与回调》的后继,建议先行阅读 ,以便理解本文的核心内容 。
一 、前言
异步是为了提高CPU的占用率 ,让其始终处于忙碌状态 。
有些操作(最典型的就是I/O)本身不需要CPU参与 ,而且非常耗时 ,如果不使用异步就会形成阻塞状态 ,CPU空转 ,页面卡死。
在异步环境下发生I/O操作 ,CPU就把I/O工作扔一边(此时I/O由其他控制器接手 ,仍然在数据传输) ,然后处理下一个任务,等I/O操作完成后通知CPU(回调就是一种通知方式)回来干活 。
《JavaScript异步与回调》想要表达的核心内容是 ,异步工作的具体结束时间是不确定的 ,为了准确的在异步工作完成后进行后继的处理,就需要向异步函数中传入一个回调 ,从而在完成工作后继续下面的任务 。
虽然回调可以非常简单的实现异步 ,但是却会由于多重嵌套形成回调地狱 。避免回调地狱就需要解嵌套,将嵌套编程改为线性编程 。
Promise是JavaScript中处理回调地狱最优解法 。
二 、Promise基本概念
Promise可以翻译为“承诺 ” ,我们可以通过把异步工作封装称一个Promise ,也就是做出一个承诺 ,承诺在异步工作结束后给出明确的信号!
Promise语法:
let promise = new Promise(function(resolve,reject){ // 异步工作 })通过以上语法 ,我们就可以把异步工作封装成一个Promise 。在创建Promise时传入的函数就是处理异步工作的方法 ,又被称为executor(执行者) 。
resolve和reject是由JavaScript自身提供的回调函数 ,当executor执行完了任务就可以调用:
resolve(result)——如果成功完成 ,并返回结果result; reject(error)——如果执行是失败并产生error;executor会在Promise创建完成后立即自动执行 ,其执行状态会改变Promise内部属性的状态:
state——最初是pending ,然后在resolve被调用后转为fulfilled,或者在reject被调用时变为rejected; result——最初时undefined ,然后在resolve(value)被调用后变为value ,或者在reject被调用后变为error;2.1 异步工作的封装
文件模块的fs.readFile就是一个异步函数,我们可以通过在executor中执行文件读取操作 ,从而实现对异步工作的封装 。
以下代码封装了fs.readFile函数 ,并使用resolve(data)处理成功结果,使用reject(err)处理失败的结果 。
代码如下:
let promise = new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(1.txt, (err, data) => { console.log(读取1.txt) if (err) reject(err) resolve(data) }) })如果我们执行这段代码 ,就会输出“读取1.txt ”字样 ,证明在创建Promise后立刻就执行了文件读取操作。
Promise内部封装的通常都是异步代码 ,但是并不是只能封装异步代码 。
2.2 Promise执行结果获取
以上Promise案例封装了读取文件操作 ,当完成创建后就会立即读取文件 。如果想要获取Promise执行的结果 ,就需要使用then 、catch和finally三个方法。
thenPromise的then方法可以用来处理Promise执行完成后的工作 ,它接收两个回调参数 ,语法如下:
promise.then(function(result),function(error)) 第一个回调函数用于处理成功执行后的结果 ,参数result就是resolve接收的值; 第二个回调函数用于处理失败执行后的结果 ,参数error就是reject接收的参数;举例:
let promise = new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(1.txt, (err, data) => { console.log(读取1.txt) if (err) reject(err) resolve(data) }) }) promise.then( (data) => { console.log(成功执行,结果是 + data.toString()) }, (err) => { console.log(执行失败 ,错误是 + err.message) })如果文件读取成功执行 ,会调用第一个函数:
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js 读取1.txt 成功执行,结果是1删掉1.txt ,执行失败 ,就会调用第二个函数:
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js 读取1.txt 执行失败,错误是ENOENT: no such file or directory, open E:\Code\Node\demos\03-callback\1.txt如果我们只关注成功执行的结果 ,可以只传入一个回调函数:
promise.then((data)=>{ console.log(成功执行 ,结果是 + data.toString()) })到这里我们就是实现了一次文件的异步读取操作 。
catch如果我们只关注失败的结果 ,可以把第一个then的回调传null:promise.then(null,(err)=>{...}) 。
亦或者采用更优雅的方式:promise.catch((err)=>{...})
let promise = new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(1.txt, (err, data) => { console.log(读取1.txt) if (err) reject(err) resolve(data) }) }) promise.catch((err)=>{ console.log(err.message) }).catch((err)=>{...})和then(null,(err)=>{...})作用完全相同。
finally.finally是promise不论结果如何都会执行的函数 ,和try...catch...语法中的finally用途一样 ,都可以处理和结果无关的操作 。
例如:
new Promise((resolve,reject)=>{ //something... }) .finally(()=>{console.log(不论结果都要执行)}) .then(result=>{...}, err=>{...}) finally回调没有参数 ,不论成功与否都会执行 finally会传递promise的结果 ,所以在finally后仍然可以.then三 、使用Promise解决回调地狱
3.1 回调地狱出现的场景
现在 ,我们有一个需求:使用fs.readFile()方法顺序读取10个文件 ,并把十个文件的内容顺序输出 。
由于fs.readFile()本身是异步的,我们必须使用回调嵌套的方式 ,代码如下:
fs.readFile(1.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) //1 fs.readFile(2.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(3.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(4.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(5.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(6.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(7.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(8.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(9.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) fs.readFile(10.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) // ==> 地狱之门 }) }) }) }) }) }) }) }) }) })虽然以上代码能够完成任务 ,但是随着调用嵌套的增加,代码层次变得更深 ,维护难度也随之增加 ,尤其是我们使用的是可能包含了很多循环和条件语句的真实代码,而不是例子中简单的 console.log(...) 。
3.2 不使用回调产生的后果
如果我们不使用回调 ,直接把fs.readFile()顺序的按照如下代码调用一遍 ,会发生什么呢?
//注意:这是错误的写法 fs.readFile(1.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(2.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(3.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(4.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(5.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(6.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(7.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(8.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(9.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) }) fs.readFile(10.txt, (err, data) => { console.log(data.toString()) })以下是我测试的结果(每次执行的结果都是不一样的):
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js 1 2 3 4 6 9 5 7 10 8产生这种非顺序结果的原因是异步 ,并非多线程并行 ,异步在单线程里就可以实现 。
之所以在这里使用这个错误的案例 ,是为了强调异步的概念 ,如果不理解为什么会产生这种结果 ,一定要回头补课了!
3.3 Promise解决方案
使用Promise解决异步顺序文件读取的思路:
封装一个文件读取promise1 ,并使用resolve返回结果 使用promise1.then接收并输出文件读取结果 在promise1.then中创建一个新的promise2对象 ,并返回 调用新的promise2.then接收并输出读取结果 在promise2.then中创建一个新的promise3对象,并返回 调用新的promise3.then接收并输出读取结果 …代码如下:
let promise1 = new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(1.txt, (err, data) => { if (err) reject(err) resolve(data) }) }) let promise2 = promise1.then( data => { console.log(data.toString()) return new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(2.txt, (err, data) => { if (err) reject(err) resolve(data) }) }) } ) let promise3 = promise2.then( data => { console.log(data.toString()) return new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(3.txt, (err, data) => { if (err) reject(err) resolve(data) }) }) } ) let promise4 = promise3.then( data => { console.log(data.toString()) //..... } ) ... ...这样我们就把原本嵌套的回调地狱写成了线性模式 。
但是代码还存在一个问题 ,虽然代码从管理上变的美丽了 ,但是大大增加了代码的长度 。
3.4 链式编程
以上代码过于冗长,我们可以通过两个步骤 ,降低代码量:
封装功能重复的代码 ,完成文件读取和输出工作 省略中间promise的变量创建,将.then链接起来代码如下:
function myReadFile(path) { return new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(path, (err, data) => { if (err) reject(err) console.log(data.toString()) resolve() }) }) } myReadFile(1.txt) .then(data => { return myReadFile(2.txt) }) .then(data => { return myReadFile(3.txt) }) .then(data => { return myReadFile(4.txt) }) .then(data => { return myReadFile(5.txt) }) .then(data => { return myReadFile(6.txt) }) .then(data => { return myReadFile(7.txt) }) .then(data => { return myReadFile(8.txt) }) .then(data => { return myReadFile(9.txt) }) .then(data => { return myReadFile(10.txt) })由于myReadFile方法会返回一个新的Promise ,我们可以直接执行.then方法 ,这种编程方式被称为链式编程 。
代码执行结果如下:
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10这样就完成了异步且顺序的文件读取操作 。
注意:在每一步的.then方法中都必须返回一个新的Promise对象 ,否则接收到的将是上一个旧的Promise 。
这是因为每个then方法都会把它的Promise继续向下传递。
总结
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