大白话讲解Promise（二）理解Promise规范

上一篇我们讲解了ES6中Promise的用法，但是知道了用法还远远不够，作为一名专业的前端工程师，还必须通晓原理。所以，为了补全我们关于Promise的知识树，有必要理解Promise/A+规范，理解了它你才能知道Promise内部是怎么回事，我们ES6中的Promise是如何一路走来的。

网上关于Promise/A+的翻译文档很多，所以我就不翻译一次了，本篇的目的在于为文档增加一些标注，以帮助我们更好的理解。翻译内容引用自： http://malcolmyu.github.io/malnote/2015/06/12/Promises-A-Plus/，部分我认为不太合适的有作修改。

术语

Promise

promise 是一个拥有 then 方法的对象或函数，其行为符合本规范；

thenable

是一个定义了 then 方法的对象或函数，文中译作“拥有 then 方法”；

值（value）

指任何 JavaScript 的合法值（包括 undefined , thenable 和 promise）；

异常（exception）

是使用 throw 语句抛出的一个值。

拒绝原因（reason）

表示一个 promise 的拒绝原因。

要求

Promise 的状态

一个 Promise 的当前状态必须为以下三种状态中的一种： 等待态（Pending）、完成 态（Fulfilled）和完成 态（Rejected）。

等待态（Pending）

处于等待态时，promise 需满足以下条件：

可以迁移至完成态或拒绝态

完成态（Fulfilled）

处于完成态时，promise 需满足以下条件：

不能迁移至其他任何状态
必须拥有一个不可变的终值

拒绝态（Rejected）

处于拒绝态时，promise 需满足以下条件：

不能迁移至其他任何状态
必须拥有一个不可变的据因

这里的不可变指的是恒等（即可用 === 判断相等），而不是意味着更深层次的不可变（译者注： 盖指当 value 或 reason 不是基本值时，只要求其引用地址相等，但属性值可被更改）。

Then 方法

一个 promise 必须提供一个 then 方法以访问其当前值、终值和据因。

promise 的 then 方法接受两个参数：

promise.then(onFulfilled, onRejected)

参数可选

onFulfilled 和 onRejected 都是可选参数。

如果 onFulfilled 不是函数，其必须被忽略
如果 onRejected 不是函数，其必须被忽略

注：如果我们只想传onRejected而不想传onFulfilled，可以这么写：pormise.then(null, onRejected)

`onFulfilled` 特性

如果 onFulfilled 是函数：

当 promise 执行结束后其必须被调用，其第一个参数为 promise 的终值
在 promise 执行结束前其不可被调用
其调用次数不可超过一次

`onRejected` 特性

如果 onRejected 是函数：

当 promise 被拒绝执行后其必须被调用，其第一个参数为 promise 的据因
在 promise 被拒绝执行前其不可被调用
其调用次数不可超过一次

调用时机

onFulfilled 和 onRejected 只有在执行环境堆栈仅包含平台代码时才可被调用注1

调用要求

onFulfilled 和 onRejected 必须被作为函数调用（即没有 this 值）注2

^{注：也就是说，我们在promise中就别用this了。}

多次调用

then 方法可以被同一个 promise 调用多次

当 promise 成功执行时，所有 onFulfilled 需按照其注册顺序依次回调
当 promise 被拒绝执行时，所有的 onRejected 需按照其注册顺序依次回调

注：这里解释了我们可以链式调用，promise.then().then().then()

then 方法必须返回一个 promise 对象注3

promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected);

注：这就是我们能够进行链式调用的原因，因为then方法返回的还是一个promise对象。

如果 onFulfilled 或者 onRejected 返回一个值 x ，则运行下面的 Promise 解决过程 ： [[Resolve]](promise2, x)

如果 onFulfilled 或者 onRejected 抛出一个异常 e ，则 promise2 必须拒绝执行，并返回拒因 e
如果 onFulfilled 不是函数且 promise1 成功执行， promise2 必须成功执行并返回相同的值
如果 onRejected 不是函数且 promise1 拒绝执行， promise2 必须拒绝执行并返回相同的据因

Promise 解决过程

Promise 解决过程 是一个抽象的操作，其需输入一个 promise 和一个值，我们表示为 [[Resolve]](promise, x)，如果 x 有then 方法且看上去像一个 Promise ，解决程序即尝试使 promise 接受 x 的状态；否则其用 x 的值来执行 promise 。

这种 thenable 的特性使得 Promise 的实现更具有通用性：只要其暴露出一个遵循 Promise/A+ 协议的 then 方法即可；这同时也使遵循 Promise/A+ 规范的实现可以与那些不太规范但可用的实现能良好共存。

运行 [[Resolve]](promise, x) 需遵循以下步骤：

`x` 与 `promise` 相等

如果 promise 和 x 指向同一对象，以 TypeError 为据因拒绝执行 promise

`x` 为 Promise

如果 x 为 Promise ，则使 promise 接受 x 的状态注4：

如果 x 处于等待态， promise 需保持为等待态直至 x 被执行或拒绝
如果 x 处于完成态，用相同的值执行 promise
如果 x 处于拒绝态，用相同的据因拒绝 promise

注：这里就是解释我们链式调用then时，可以继续进行异步操作，只要在onFulfilled中继续返回一个promise对象即可。例如：

runAsync1()
.then(function(data){

console.log(data);

return runAsync2(); //返回值为promise对象

})
.then(function(data){
console.log(data);
return runAsync3();
})

`x` 为对象或函数

如果 x 为对象或者函数：

把 x.then 赋值给 then 注5
如果取 x.then 的值时抛出错误 e ，则以 e 为据因拒绝 promise
如果 then 是函数，将 x 作为函数的作用域 this 调用之。传递两个回调函数作为参数，第一个参数叫做 resolvePromise ，第二个参数叫做 rejectPromise:
- 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用，则运行 [[Resolve]](promise, y)
- 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用，则以据因 r 拒绝 promise
- 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用，或者被同一参数调用了多次，则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
- 如果调用 then 方法抛出了异常 e：
- - 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用，则忽略之
  - 否则以 e 为据因拒绝 promise
- 如果 then 不是函数，以 x 为参数执行 promise
如果 x 不为对象或者函数，以 x 为参数执行 promise

如果一个 promise 被一个循环的 thenable 链中的对象解决，而 [[Resolve]](promise, thenable) 的递归性质又使得其被再次调用，根据上述的算法将会陷入无限递归之中。算法虽不强制要求，但也鼓励施者检测这样的递归是否存在，若检测到存在则以一个可识别的TypeError 为据因来拒绝 promise 注6。

注释

注1 这里的平台代码指的是引擎、环境以及 promise 的实施代码。实践中要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行，且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行。这个事件队列可以采用“宏任务（macro-task）”机制或者“微任务（micro-task）”机制来实现。由于 promise 的实施代码本身就是平台代码（译者注： 即都是 JavaScript），故代码自身在处理在处理程序时可能已经包含一个任务调度队列或『跳板』)。

译者注： 这里提及了 macrotask 和 microtask 两个概念，这表示异步任务的两种分类。在挂起任务时，JS 引擎会将所有任务按照类别分到这两个队列中，首先在 macrotask 的队列（这个队列也被叫做 task queue）中取出第一个任务，执行完毕后取出 microtask 队列中的所有任务顺序执行；之后再取 macrotask 任务，周而复始，直至两个队列的任务都取完。

两个类别的具体分类如下：
- macro-task: script（整体代码）, setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering
- micro-task: process.nextTick, Promises（这里指浏览器实现的原生 Promise）, Object.observe,MutationObserver
  
  详见 stackoverflow 解答或这篇博客
注2 也就是说在 严格模式（strict） 中，函数 this 的值为 undefined ；在非严格模式中其为全局对象。
注3 代码实现在满足所有要求的情况下可以允许 promise2 === promise1 。每个实现都要文档说明其是否允许以及在何种条件下允许 promise2 === promise1 。
注4 总体来说，如果 x 符合当前实现，我们才认为它是真正的 promise 。这一规则允许那些特例实现接受符合已知要求的 Promises 状态。
注5 这步我们先是存储了一个指向 x.then 的引用，然后测试并调用该引用，以避免多次访问 x.then 属性。这种预防措施确保了该属性的一致性，因为其值可能在检索调用时被改变。
注6 实现不应该对 thenable 链的深度设限，并假定超出本限制的递归就是无限循环。只有真正的循环递归才应能导致 TypeError 异常；如果一条无限长的链上 thenable 均不相同，那么递归下去永远是正确的行为。

补充：Promise/A+并未规定all和race方法，也就是说这两个方法是ES6自己增加的了。因为Promise/A+只是规范，ES6是做了自己的实现，当然可以自己加了。实现Promise规范的库有很多，比如jquery、dojo等，jquery在实现的时候还增加了更多的方法，我们在下一篇会做讲解。网上也有不少朋友自己实现过Promise/A+，列出来供大家参考：

https://github.com/linkFly6/Promise

https://github.com/hanan198501/promise

对于规范，有些同学不太想看，我平时在面试的时候问起一些规范相关的问题，大多数面试者都回答不来。有些人或许会说，作为司机会开车不就行了，难道要知道汽车是怎么造的吗？那我这里想反问一下，你准备当一辈子司机吗？对于规范可以不那么充分研究，但是起码得知道关键部分，有这样一个意识，对于以后自己成长为大牛也有所帮助。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/4299292/blog/4497477

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