一 Promise 的理解和使用

1 Promise 是什么?

理解

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 (备注：旧方案是单纯使用回调函数)

具体表达:

从语法上来说: Promise 是一个构造函数
从功能上来说: promise 对象用来封装一个异步操作并可以获取其成功/ 失败的结果值

promise 的状态改变

pending 变为 resolved
pending 变为 rejected

**说明: **

只有这 2 种, 且一个 promise 对象只能改变一次

无论变为成功还是失败, 都会有一个结果数据

成功的结果数据一般称为 value, 失败的结果数据一般称为 reason

promise 的基本流程

在这里插入图片描述

promise 的基本使用

使用 1: 基本编码流程

  <script>
        // 1) 创建 promise 对象(pending 状态), 指定执行器函数
        const p = new Promise((resolve, reject) => {
            // 2) 在执行器函数中启动异步任务
            setTimeout(() => {
                const time = Date.now();
                // 3) 根据结果做不同处理
                if (time % 2 == 1) {
                    // 3.1) 如果成功了, 调用 resolve(), 指定成功的 value, 变为 resolved 状态
                    resolve("成功的值" + time);
                } else {
                    // 3.2) 如果失败了, 调用 reject(), 指定失败的 reason, 变为rejected 状态
                    reject("失败的值" + time);
                }
            }, 2000);
        });

        // 4) 能 promise 指定成功或失败的回调函数来获取成功的 vlaue 或失败的 reason
        p.then(
            // 成功的回调函数 onResolved, 得到成功的 vlaue
            value => console.log('成功的 value: ', value),
            // 失败的回调函数 onRejected, 得到失败的 reason
            reason => console.log('失败的 reason: ', reason)
        );
      
    </script>

使用 2: 使用 promise 封装基于定时器的异步

    <script>

        function doDelay(time) {
            return new Promise((resolve, reject) => {

                setTimeout(() => {
                    const now = Date.now();
                    if (now % 2 == 1) {
                        resolve("成功的值" + now);
                    } else {
                        reject("失败的值" + now);
                    }
                }, time);
            });
        }

        const promise = doDelay(2000);
        promise.then(
            value => console.log('成功的 value: ', value),
            reason => console.log('失败的 reason: ', reason)
        );


    </script>

使用 3: 使用 promise 封装 ajax 异步请求

    <script>

        //可复用的发 ajax 请求的函数: xhr + promise
        function promiseAjax(url) {
            return new Promise((resolve, reject) => {
                const xhr = new XMLHttpRequest()
                xhr.onreadystatechange = () => {
                    if (xhr.readyState !== 4) return
                    const { status, response } = xhr
                    // 请求成功, 调用 resolve(value)
                    if (status >= 200 && status < 300) {
                        resolve(JSON.parse(response))
                    } else { // 请求失败, 调用 reject(reason)
                        reject(new Error('请求失败: status: ' + status))
                    }
                }
                xhr.open("GET", url)
                xhr.send()
            })
        }
        promiseAjax('http://152.136.185.210:7878/api/hy66/home/data?type=pop&page=1')
            .then(
                data => {
                    console.log('显示成功数据', data)
                },
                error => {
                    alert(error.message)
                }
            )

    </script>

2 为什么要用 Promise?

指定回调函数的方式更加灵活

旧的: 必须在启动异步任务前指定
promise: 启动异步任务 => 返回promie对象 => 给promise对象绑定回调函数(甚至可以在异步任务结束后指定/多个)

支持链式调用, 可以解决回调地狱问题

什么是回调地狱?

回调函数嵌套调用, 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
解决方案?

promise 链式调用
终极解决方案?

async/await

    <script>
        // 成功的回调函数
        function successCallback(result) {
            console.log("声音文件创建成功: " + result);
        }
        // 失败的回调函数
        function failureCallback(error) {
            console.log("声音文件创建失败: " + error);
        }
        /* 1.1 使用纯回调函数 */
        createAudioFileAsync(audioSettings, successCallback, failureCallback)

        /* 1.2. 使用 Promise */
        const promise = createAudioFileAsync(audioSettings);
        setTimeout(() => {
            promise.then(successCallback, failureCallback);
        }, 3000);

        /*
        2.1. 回调地狱
        */
        doSomething(function (result) {
            doSomethingElse(result, function (newResult) {
                doThirdThing(newResult, function (finalResult) {
                    console.log('Got the final result: ' + finalResult)
                }, failureCallback)
            }, failureCallback)
        }, failureCallback)
        /*
        2.2. 使用 promise 的链式调用解决回调地狱
        */
        doSomething().then(function (result) {
            return doSomethingElse(result)
        }).then(function (newResult) {
            return doThirdThing(newResult)
        }).then(function (finalResult) {
            console.log('Got the final result: ' + finalResult)
        }).catch(failureCallback)
        /*
        2.3. async/await: 回调地狱的终极解决方案
        */
        async function request() {
            try {
                const result = await doSomething()
                const newResult = await doSomethingElse(result)
                const finalResult = await doThirdThing(newResult)
                console.log('Got the final result: ' + finalResult)
            } catch (error) {
                failureCallback(error)
            }
        }

    </script>

如何使用 Promise?

API

Promise 构造函数: Promise (excutor) {}
- executor 函数: 执行器 (resolve, reject) => {}
- resolve 函数: 内部定义成功时我们调用的函数 value => {}
- reject 函数: 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
Promise.prototype.then 方法: (onResolved, onRejected) => {}
- onResolved 函数: 成功的回调函数 (value) => {}
- onRejected 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
Promise.prototype.catch 方法: (onRejected) => {}
- onRejected 函数: 失败的回调函数 (reason) => {}
- 说明: then()的语法糖, 相当于: then(undefined, onRejected)
Promise.resolve 方法: (value) => {}
- value: 成功的数据或 promise 对象
- 说明: 返回一个成功/失败的 promise 对象
- 说明: 当value为失败的promise对象时则返回一个失败的promise
Promise.reject 方法: (reason) => {}
- reason: 失败的原因
- 说明: 返回一个失败的 promise 对象
Promise.all 方法: (promises) => {}
- promises: 包含 n 个 promise 的数组
- 说明: 返回一个新的 promise, 只有所有的 promise 都成功才成功, 只要有一个失败了就直接失败
Promise.race 方法: (promises) => {}
- promises: 包含 n 个 promise 的数组
- 说明: 返回一个新的 promise, 第一个完成的 promise 的结果状态就是最终的结果状态

promise 的几个关键问题

如何改变 promise 的状态?
- resolve(value): 如果当前是 pending 就会变为 resolved
- reject(reason): 如果当前是 pending 就会变为 rejected
- 抛出异常: 如果当前是 pending 就会变为 rejected
一个 promise 指定多个成功/失败回调函数, 都会调用吗?
- 当 promise 改变为对应状态时都会调用
改变 promise 状态和指定回调函数谁先谁后?
- 都有可能, 正常情况下是先指定回调再改变状态, 但也可以先改状态再指定回调
- 如何先改状态再指定回调?
  - 在执行器中直接调用 resolve()/reject()
  - 延迟更长时间才调用 then()
- 什么时候才能得到数据?
  - 如果先指定的回调, 那当状态发生改变时, 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, 回调函数就会调用, 得到数据
promise.then()返回的新 promise 的结果状态由什么决定?
- 简单表达: 由 then()指定的回调函数执行的结果决定
- 详细表达:
  - 如果抛出异常, 新 promise 变为 rejected, reason 为抛出的异常
  - 如果返回的是非 promise 的任意值, 新 promise 变为 resolved, value 为返回的值
  - 如果返回的是另一个新 promise, 此 promise 的结果就会成为新 promise 的结果
promise 如何串连多个操作任务?
- promise 的 then()返回一个新的 promise, 可以开成 then()的链式调用
- 通过 then 的链式调用串连多个同步/异步任务
promise 异常传透?
- 当使用 promise 的 then 链式调用时, 可以在最后指定失败的回调,
- 前面任何操作出了异常, 都会传到最后失败的回调中处理
中断 promise 链?
- 当使用 promise 的 then 链式调用时, 在中间中断, 不再调用后面的回调函数
- 办法: 在回调函数中返回一个 pendding 状态的 promise 对象

二 async 与 await

定义

async 是异步的意思，await则可以理解为 async wait。所以可以理解async就是用来声明一个异步方法，而 await是用来等待异步方法执行

async作为一个关键字放在函数前面，表示该函数是一个异步函数，异步函数意味着该函数的执行不会阻塞后面代码的执行；而 await 用于等待一个异步方法执行完成；

async/await的作用就是使异步操作以同步的方式去执行

1 关于async

async的用法，语法很简单，在函数前面加上async关键字，表示函数是异步的。

 async function timeout() {
     return 'hello world!'
 }

只有一个作用，他的调用会返回一个promise对象。

那怎么调用呢？async 函数也是函数，平时我们怎么使用函数就怎么使用它，直接加括号调用就可以了，为了表示它没有阻塞它后面代码的执行，我们在async 函数调用之后加一句console.log;

 async function timeout() {
     return 'hello world!'
 }
 timeout()
 console.log('我虽然在后面，但是先执行')

打印结果：

在这里插入图片描述

发现 timeout() 函数虽然调用了，但是没打印 hello world!；先不要着急，看一看timeout() 返回了什么？把上面的 timeout() 语句改为console.log(timeout())

打印结果：

在这里插入图片描述

原来async 函数返回的是一个promise 对象，并且Promise还有state和result，如果async函数中有返回值，当调用该函数时，内部会调用Promise.resolve()方法把它转化成一个promise对象作为返回，但如果timeout函数内部抛出错误呢？那么就会调用Promise.reject() 返回一个promise 对象

async function timeout() {
    throw new Error('rejected');
}
console.log(timeout());

就会调用Promise.reject() 返回一个promise 对象

在这里插入图片描述

那么要想获取到async 函数的执行结果，就要调用promise的then 或 catch 来给它注册回调函数

继续修改代码

  	async function timeout() {
      return 'hello world!'
    }

    timeout().then(val => {
      console.log(val)
    })

    console.log('我虽然在后面，但是先执行')

在这里插入图片描述

我们获取到了"hello world！', 同时timeout的执行也没有阻塞后面代码的执行，和我们刚才说的一致。

如果async 函数执行完，返回的promise 没有注册回调函数，比如函数内部做了一次for 循环，你会发现函数的调用，就是执行了函数体，和普通函数没有区别，唯一的区别就是函数执行完会返回一个promise 对象

   async function timeout () {
      for (let index = 0; index < 3; index++) {
        console.log('async', +index)
      }
    }
    console.log(timeout())
    console.log('outer')

在这里插入图片描述

另外，async函数返回一个promise对象，下面两种方法是等效的

// 方法1
function f() {
    return Promise.resolve('TEST');
}
// asyncF is equivalent to f!

// 方法2
async function asyncF() {
    return 'TEST';
}

2 关于await

await 到底在等啥?

async 关键字差不多了，最重要的就是async函数的执行会返回promise对象，并且把内部的值进行promise的封装。如果promise对象通过then或catch方法又注册了回调函数，async函数执行完以后，注册的回调函数就会放到异步队列中，等待执行。

如果只是async，和promise差不多，但有了await就不一样了，await关键字只能放到async函数里面，await是等待的意思，那么它等待什么呢？它后面跟着什么呢？其实await不仅仅用于等Promise对象，还可以等任意表达式，所以await后面实际是可以接普通函数调用或者直接量的，不过我们更多的是放一个返回promise 对象的表达式。他等待的是promise对象执行完毕，并返回结果。

//所以下面这个示例完全可以正确运行
    function getSomething () {
      return 'something'
    }
    async function testAsync () {
      return Promise.resolve('hello async')
    }
    async function test () {
      const v1 = await getSomething()
      const v2 = await testAsync()
      console.log(v1, v2)
    }
    test()

await 等到了要等的，然后呢?

await 等到了它要等的东西，一个 Promise 对象，或者其它值，然后呢？

如果它等到的不是一个Promise对象，那么await表达式的运算结果就是它等到的东西。
如果它等到的是一个Promise对象，await就忙起来了，它会阻塞函数后面的代码，等着Promise对象resolve，然后得到resolve的值，作为await表达式的运算结果。

async/await 帮我们干了啥?

做个简单的比较
现在举例，用 setTimeout 模拟耗时的异步操作，先来看看不用 async/await 会怎么写

function takeLongTime () {
      return new Promise(resolve => {
        setTimeout(() =>
          resolve('long_time_value'), 1000
        )
      })
    }
takeLongTime().then(val => {
   console.log(val, 'val')
})

如果改用 async/await 呢，会是这样

    function takeLongTime () {
      return new Promise(resolve => {
        setTimeout(() =>
          resolve('long_time_value'), 1000
        )
      })
    }
     async function test () {
      let v = await takeLongTime()
      console.log(v, 'v')
    }
    test()

眼尖的已经发现 takeLongTime () 没有申明为async。实际上takeLongTime () 本身就返回Promise对象，加不加async结果都一样。

await 优势在于处理 then 链，使代码看起来像同步代码一样，下面是实例应用

现在写一个函数，让它返回promise 对象，该函数的作用是2s 之后让数值乘以2

// 2s 之后返回双倍的值
function doubleAfter2seconds (num) {
      return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          resolve(num * 2)
        }, 2000)
      })
    }

现在再写一个async 函数，从而可以使用await 关键字， await 后面放置的就是返回promise对象的一个表达式，所以它后面可以写上 doubleAfter2seconds 函数的调用

async function testResult() {
    let result = await doubleAfter2seconds(30);
    console.log(result); //2s后打印60
}
testResult();

代码的执行过程

调用testResult 函数，它里面遇到了await, await 表示等待，代码就暂停到这里，不再向下执行了，它等待后面的promise对象执行完毕，然后拿到promise resolve 的值并进行返回，返回值拿到之后，它继续向下执行。具体到我们的代码, 遇到await 之后，代码就暂停执行了，等待doubleAfter2seconds(30) 执行完毕，doubleAfter2seconds(30) 返回的promise 开始执行，2秒之后，promise resolve 了，并返回了值为60，这时await 才拿到返回值60，然后赋值给result，暂停结束，代码继续执行，执行 console.log语句。

就这一个函数，我们可能看不出async/await 的作用，如果我们要计算3个数的值，然后把得到的值进行输出呢？

async function testResult() {
    let first = await doubleAfter2seconds(30);
    let second = await doubleAfter2seconds(50);
    let third = await doubleAfter2seconds(30);
    console.log(first + second + third);
}
testResult()

6秒后，控制台输出220, 我们可以看到，写异步代码就像写同步代码一样了，再也没有回调地域了。

这里强调一下，当js引擎在等待promise.resolve的时候，他并没有真正的暂停工作，它可以处理其他的一些事情，如果我们在testResult函数后面继续执行其他代码，比如console.log一下，会发现console.log代码先执行。

async function testResult() {
    let first = await doubleAfter2seconds(30);
    let second = await doubleAfter2seconds(50);
    let third = await doubleAfter2seconds(30);
    console.log(first + second + third);
}
testResult()
console.log('我先执行！！！')

先输出 “我先执行！！！”，6s后输出计算结果。

在这里插入图片描述

3 举例

当遇到 await 时，会阻塞函数内部处于它后面的代码（而非整段代码），去执行该函数外部的同步代码；当外部的同步代码执行完毕，再回到该函数执行剩余的代码。并且当 await 执行完毕之后，会优先处理微任务队列的代码。

 <script>
        async function fn1() {
            console.log(1)
            const value = await fn2() // fn2进入微任务队列等待执行
            console.log(value)
            console.log(2) // 阻塞
        }
        async function fn2() {
            console.log('fn2')
            return 666;
        }
        fn1()
        console.log(3)
    </script>

    // 结果：1 fn2 3 666 2
    // 痛点：
    // 执行fn2()后返回一个成功状态且值为666的promise，该promise的then的回调进入微任务队列等待执行
    // await 会阻塞它下面的代码,先执行 async 外面的同步代码
    // 同步代码执行完后，执行异步任务(当前为微任务队列中得promise的then的回调)
    // 释放了async函数中的await的阻塞，使得其后的代码得到执行

4 总结：

async 函数
1)函数的返回值为Promise对象
2)Promise对象的结果由async函数执行的返回值决定
await 表达式
1)正常情况下，await右侧的表达式一般为 promise对象 , 但也可以是其它的值
2)如果表达式是promise对象，await就忙起来了，它会阻塞函数后面的代码，等着Promise对象resolve，然后得到resolve的值，作为await表达式的运算结果。
3)如果表达式是其它值, 直接将此值作为await的返回值
async和await基于promise的。使用async的函数将会始终返回一个 promise 对象。这一点很重要，要记住，可能是你遇到容易犯错的地方。
在使用await的时候我们只是暂停了函数，而非整段代码。这里经常会是容易犯错的地方。
async和await是非阻塞的
仍然可以使用 Promise，例如Promise.all(p1, p2, p3).，接受一个数组作为参数，p1、p2、p3 都是 Promise 实例，如果不是，就会先调用 Promise .resolve方法，将参数转为 Promise 实例，再进一步处理。只要 p1、p2、p3 之中有一个被 rejected，整个状态就变成 rejected。
注意
1)await必须写在async函数中, 但async函数中可以没有await
2)如果await的promise失败了, 就会抛出异常, 需要通过try…catch来捕获处理