# 异步操作前置知识
# JS 是单线程的
就是同一个时间只能处理一个任务。就类似生活中的去超市排队结账,正常情况下,一位收银员只能为一位顾客结账,其他顾客需要在后面排队等候。
为什么 JS 是单线程的?作为浏览器脚本语言,JavaScript 的主要用途是与用户互动,以及操作 DOM 。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。比如,假定 JavaScript 同时有两个线程,一个线程在某个 DOM 节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准?
单线程就意味着,所有任务都需要排队,前一个任务结束,才能执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长,那么后一个任务就不得不一直等待,于是乎,JS 设计者们把所有任分成两类,同步和异步。
- 同步:只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务
- 异步:当同步任务执行到某个 WebAPI 时,就会触发异步操作,此时浏览器会单独开线程去处理这些异步任务。
// 同步
const a = 2;
const b = 3;
console.log(a + b);
// 异步
setTimeout(() => {
console.log(a + b);
}, 1000);
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请思考下面的输出结果是什么?
console.log(1);
setTimeout(() => {
// 异步任务,放入任务队列中
console.log(2);
}, 0);
console.log(3);
// 1、3、2
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下图说明了同步任务和异步任务的执行过程:

# Ajax 原理
Ajax 即“Asynchronous Javascript And XML”(异步 JavaScript 和 XML),是指一种创建交互式、快速动态网页应用的网页开发技术,无需重新加载整个网页的情况下,能够更新部分网页的技术。通过在后台与服务器进行少量数据交换,Ajax 可以使网页实现异步更新。这意味着可以在不重新加载整个网页的情况下,对网页的某部分进行更新。
// 创建 XMLHttpRequest 对象
const url = "http://jsonplaceholder.typicode.com/users";
let xmlhttp;
if (window.XMLHttpRequest) {
// code for IE7+, Firefox, Chrome, Opera, Safari
xmlhttp = new XMLHttpRequest();
} else {
// code for IE6, IE5
xmlhttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
// 发送请求
xmlhttp.open("GET", url, true);
xmlhttp.send();
// 服务端响应
xmlhttp.onreadystatechange = function() {
if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status == 200) {
// console.log(xmlhttp.responseText)
let obj = JSON.parse(xmlhttp.responseText);
console.log(obj);
}
};
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# Callback Hell
JavaScipt 中的许多操作都是异步的,我们把上面的 Ajax 封装成一个函数:
function ajax(url, callback) {
let xmlhttp;
if (window.XMLHttpRequest) {
// code for IE7+, Firefox, Chrome, Opera, Safari
xmlhttp = new XMLHttpRequest();
} else {
// code for IE6, IE5
xmlhttp = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
// 发送请求
xmlhttp.open("GET", url, true);
xmlhttp.send();
// 服务端响应
xmlhttp.onreadystatechange = function() {
if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status == 200) {
// console.log(xmlhttp.responseText)
let obj = JSON.parse(xmlhttp.responseText);
callback(obj);
}
};
}
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我们在 static 文件夹下放入三个 json 文件:
a.json:
{
"a": "我是A"
}
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b.json:
{
"b": "我是B"
}
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c.json:
{
"c": "我是C"
}
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我们可以像这样使用:
// 加载并执行脚本
ajax("/static/a.json");
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函数是异步调用的,因为操作不是立即完成的,而是之后才会完成。
ajax("/static/a.json");
// 下面的代码不会等到ajax执行完才执行
// ...
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这个过程大家并不陌生,可是如果在回调之后再回调呢?
ajax("static/a.json", (res) => {
console.log(res);
ajax("static/b.json", (res) => {
console.log(res);
ajax("static/c.json", (res) => {
console.log(res);
});
});
});
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如果嵌套变多,代码层次就会变深,维护难度也随之增加。
这就被称为 “回调地狱” 或者“回调深渊”。
# 基本语法
Promise 就是为了解决“回调地狱”问题的,它可以将异步操作的处理变得很优雅。回调地狱,代码难以维护, 常常第一个的函数的输出是第二个函数的输入这种现象 promise 可以支持多个并发的请求,获取并发请求中的数据这个 promise 可以解决异步的问题,本身不能说 promise 是异步的。
创建 Promise 实例。
const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
// ... some code
if ( /* 异步操作成功 */ ) {
resolve(value)
} else {
reject(error)
}
})
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Promise 构造函数接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是 resolve 和 reject。它们是两个函数,由 JavaScript 引擎提供,不用自己部署。
处理结果正常的话,调用 resolve(处理结果值),将 Promise 对象的状态从“未完成”变为“成功”(即从 pending 变为 resolved),在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去 处理结果错误的话,调用 reject(Error 对象),将 Promise 对象的状态从“未完成”变为“失败”(即从 pending 变为 rejected),在异步操作失败时调用,并将异步操作报出的错误,作为参数传递出去。 Promise 实例生成以后,可以用 then 方法分别指定 resolved 状态和 rejected 状态的回调函数。
promise.then(
function(value) {
// success
},
function(error) {
// failure
}
);
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TIP
实际上 Promise 用起来还是比较简单的,是不是可以动手试一试去封装自己业务中应用到的异步操作了(之前用回调写的)?
在这里必须说明下 Promise 内部是有状态的(pending、fulfilled、rejected),Promise 对象根据状态来确定执行哪个方法。Promise 在实例化的时候状态是默认 pending 的,当异步操作是完成的,状态会被修改为 fulfilled,如果异步操作遇到异常,状态会被修改为 rejected,可以通过下图来看下状态的走向:
注意
状态转化是单向的,不可逆转,已经确定的状态(fulfilled/rejected)无法转回初始状态(pending),而且只能是从 pending 到 fulfilled 或者 rejected

注意 先执行 1 在执行 2
const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
console.log(1);
});
console.log(2);
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注意 先执行 1 在执行 2,最后执行 3,【3 是微任务】
const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
console.log(1);
resolve();
});
console.log(2);
promise.then((res) => {
console.log(3);
});
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# Promise.prototype.then()
基本语法
promise.then(onFulfilled, onRejected)
示例
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
resolve("传递给then的值");
});
promise.then(
function(value) {
console.log(value);
},
function(error) {
console.error(error);
}
);
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这段代码创建一个 Promise 对象,定义了处理 onFulfilled 和 onRejected 的函数(handler),然后返回这个 Promise 对象。
这个 Promise 对象会在变为 resolve 或者 reject 的时候分别调用相应注册的回调函数。
- 当 handler 返回一个正常值的时候,这个值会传递给 Promise 对象的 onFulfilled 方法。
- 定义的 handler 中产生异常的时候,这个值则会传递给 Promise 对象的 onRejected 方法。
# Promise.prototype.catch()
捕获异常是程序质量保障最基本的要求,可以使用 Promise 对象的 catch 方法来捕获异步操作过程中出现的任何异常。
基本语法
p.catch(onRejected);
p.catch(function(reason) {
// rejection
});
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示例
function test() {
return new Promise((resolve, reject) => {
reject(new Error("es"));
});
}
test().catch((e) => {
console.log(e.message); // es
});
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这个代码展示了如何使用 catch 捕获 Promise 对象中的异常,有的同学会问 catch 捕获的是 Promise 内部的 Error 还是 Reject?上面的示例既用了 reject 也用了 Error,到底是哪个触发的这个捕获呢?
function test() {
return new Promise((resolve, reject) => {
throw new Error("wrong");
});
}
test().catch((e) => {
console.log(e.message); // wrong
});
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这个代码对比着上个代码就能明显感受出来的,throw Error 和 reject 都触发了 catch 的捕获,而第一个用法中虽然也有 Error 但是它不是 throw,只是 reject 的参数是 Error 对象,换句话说 new Error 不会触发 catch,而是 reject。
注意
不建议在 Promise 内部使用 throw 来触发异常,而是使用 reject(new Error()) 的方式来做,因为 throw 的方式并没有改变 Pronise 的状态
# Promise 静态方法
# Promise.resolve()
一般情况下我们都会使用 new Promise() 来创建 Promise 对象,但是除此之外我们也可以使用其他方法。
在这里,我们将会学习如何使用 Promise.resolve 和 Promise.reject 这两个方法。
静态方法 Promise.resolve(value) 可以认为是 new Promise() 方法的快捷方式。
比如 Promise.resolve(42) 可以认为是以下代码的语法糖。
new Promise(function(resolve) {
resolve(42);
});
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在这段代码中的 resolve(42) 会让这个 Promise 对象立即进入确定(即 resolved)状态,并将 42 传递给后面 then 里所指定的 onFulfilled 函数。
方法 Promise.resolve(value) 的返回值也是一个 Promise 对象,所以我们可以像下面那样接着对其返回值进行 .then 调用。
Promise.resolve(42).then(function(value) {
console.log(value)
})
Promise.resolve 作为 new Promise() 的快捷方式,在进行 Promise 对象的初始化或者编写测试代码的时候都非常方便。
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# Promise.reject()
Promise.reject(error) 是和 Promise.resolve(value) 类似的静态方法,是 new Promise() 方法的快捷方式。
比如 Promise.reject(new Error("出错了")) 就是下面代码的语法糖形式。
new Promise(function(resolve, reject) {
reject(new Error("出错了"));
});
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这段代码的功能是调用该 Promise 对象通过 then 指定的 onRejected 函数,并将错误(Error)对象传递给这个 onRejected 函数。
Promise.reject(new Error("BOOM!"));
# 使用场景
比如定义了 foo 函数,为 true 的时候返回 promise 对象,如果为 false 的时候返回字符串 fail,则调用 foo 的时候无法使用 then 函数,因为返回的是字符串不是 promise 函数。【中间省略了业务逻辑】
function foo(flag) {
if (flag) {
return new Promise((resolve) => {
// 异步操作
resolve("success");
});
} else {
return "fail";
}
}
foo(false).then((res) => {
console.log(res);
});
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优化为,使用 Promise.resolve 包裹字符串
function foo(flag) {
if (flag) {
return new Promise((resolve) => {
// 异步操作
resolve("success");
});
} else {
return Promise.resolve("fail");
}
}
foo(false).then((res) => {
console.log(res);
});
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如果使用 Promise.reject 包裹,则使用 then 中的第二个函数获取
function foo(flag) {
if (flag) {
return new Promise((resolve) => {
// 异步操作
resolve("success");
});
} else {
// return 'fail'
return Promise.reject("fail");
}
}
foo(false).then(
(res) => {
console.log(res);
},
(err) => {
console.log(err);
}
);
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# Promise.all()
基本语法
Promise.all(promiseArray)
示例
var p1 = Promise.resolve(1);
var p2 = Promise.resolve(2);
var p3 = Promise.resolve(3);
Promise.all([p1, p2, p3]).then(function(results) {
console.log(results); // [1, 2, 3]
});
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Promise.all 生成并返回一个新的 Promise 对象,所以它可以使用 Promise 实例的所有方法。参数传递 promise 数组中所有的 Promise 对象都变为 resolve 的时候,该方法才会返回, 新创建的 Promise 则会使用这些 promise 的值。
如果参数中的任何一个 promise 为 reject 的话,则整个 Promise.all 调用会立即终止,并返回一个 reject 的新的 Promise 对象。
var p1 = Promise.resolve(1);
var p2 = Promise.reject(2);
var p3 = Promise.resolve(3);
Promise.all([p1, p2, p3]).then(
function(results) {
console.log(results);
},
function(error) {
console.log("error");
}
);
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由于参数数组中的每个元素都是由 Promise.resolve 包装(wrap)的,所以 Promise.all 可以处理不同类型的 Promise 对象。
# Promise.race()
基本语法
Promise.race(promiseArray)
示例
var p1 = Promise.resolve(1);
var p2 = Promise.resolve(2);
var p3 = Promise.resolve(3);
Promise.race([p1, p2, p3]).then(function(value) {
console.log(value); // 1
});
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Promise.race 生成并返回一个新的 Promise 对象。
参数 promise 数组中的任何一个 Promise 对象如果变为 resolve 或者 reject 的话, 该函数就会返回,并使用这个 Promise 对象的值进行 resolve 或者 reject。
# 练习
如何把前面 Callback Hell 的代码改写成 promise 的写法呢?
下面的写法中 catch 是在最后面的,前面一旦发生异常就直接跳转到 catch 中了,中间的 then 不再执行
function getPromise(url) {
return new Promise((resolve, reject) => {
ajax(
url,
(res) => {
resolve(res);
},
(err) => {
reject(err);
}
);
});
}
getPromise("static/a.json")
.then((res) => {
console.log(res);
return getPromise("static/b.json");
})
.then((res) => {
console.log(res);
return getPromise("static/c.json");
})
.then((res) => {
console.log(res);
})
.catch((err) => {
console.log(err);
});
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catch 函数在中间处理
getPromise("static/aa.json")
.then(
(res) => {
console.log(res);
return getPromise("static/b.json");
},
(err) => {
//没有获取到aa.json文件
console.log(err);
return getPromise("static/b.json");
}
)
.then((res) => {
//由于上面失败了 所以这里承接的是失败后的then,获取到的是b.json文件
console.log(res);
//这里return了c
return getPromise("static/c.json");
})
.then((res) => {
//这里获取到的是c文件
console.log(res);
});
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