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JavaScript中Promise的基本概念、使用方法,以及回调地狱规避一、前言二、Promise基本概念2.1 异步工作的封装2.2 Promise执行结果获取thencatchfinally 三、使用Promise解决回调地狱3.1 回调地狱出现的场景3.2 不使用回调产生的后果3.3 Promise解决方案3.4 链式编程 总结
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。
then
Promise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.js12346957108 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:
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.js12345678910 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
Promise基本概念Promise的结果获取回调地狱的解决链式编程