“And when I promise something, I never ever break that promise. Never.” ― Rapunzel

許多的語言，為了將異步模式處理得更像平常的順序，都包含一種有趣的方案庫，它們被稱之為promises，deferreds，或者futures。JavaScript的promises ，可以促進(jìn)關(guān)注點(diǎn)分離，以代替緊密耦合的接口。 本文講的是基于Promises/A 標(biāo)準(zhǔn)的JavaScript promises。[http://wiki.commonjs.org/wiki/Promises/A]Promise的用例: 

• 執(zhí)行規(guī)則 

• 多個(gè)遠(yuǎn)程驗(yàn)證 

• 超時(shí)處理 

• 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求 

• 動(dòng)畫 

• 將事件邏輯從應(yīng)用邏輯中解耦 

• 消除回調(diào)函數(shù)的恐怖三角

• 控制并行的異步操作

JavaScript promise是一個(gè)承諾將在未來返回值的對(duì)象。是具有良好定義的行為的數(shù)據(jù)對(duì)象。promise有三種可能的狀態(tài)：

1. Pending（待定）

2. Rejected（拒絕）

3. Resolved（已完成）

一個(gè)已經(jīng)拒絕或者完成的承諾屬于已經(jīng)解決的。一個(gè)承諾只能從待定狀態(tài)變成已經(jīng)解決的狀態(tài)。之后，承諾的狀態(tài)就不變了。承諾可以在它對(duì)應(yīng)的處理完成之后很久還存在。也就是說，我們可以多次取得處理結(jié)果。我們通過調(diào)用promise.then()來取得結(jié)果，這個(gè)函數(shù)一直到承諾對(duì)應(yīng)的處理結(jié)束才會(huì)返回。我們可以靈活的串聯(lián)起一堆承諾。這些串聯(lián)起來的“then”函數(shù)應(yīng)該返回一個(gè)新的承諾或者最早的那個(gè)承諾。 

通過這個(gè)樣式，我們可以像寫同步代碼一樣來寫非同步代碼。主要是通過組合承諾來實(shí)現(xiàn)： 

• 堆棧式任務(wù)：多處散落在代碼中的，對(duì)應(yīng)同一個(gè)承諾。

• 并行任務(wù)：多個(gè)承諾返回同一個(gè)承諾。

• 串行任務(wù)：一個(gè)承諾，然后接著執(zhí)行另一個(gè)承諾。

• 上面幾種的組合。

為什么要這么麻煩？只用基本的回調(diào)函數(shù)不行嗎？

回調(diào)函數(shù)的問題

回調(diào)函數(shù)適合簡單的重復(fù)性事件，例如根據(jù)點(diǎn)擊來讓一個(gè)表單有效，或者保存一個(gè)REST調(diào)用的結(jié)果。回調(diào)函數(shù)還會(huì)使代碼形成一個(gè)鏈，一個(gè)回調(diào)函數(shù)調(diào)用一個(gè)REST函數(shù)，并為REST函數(shù)設(shè)置一個(gè)新的回調(diào)函數(shù)，這個(gè)新的回調(diào)函數(shù)再調(diào)用另一個(gè)REST函數(shù)，依此類推。這就形成了一個(gè)如圖1中的毀滅金字塔。代碼的橫向增長大于縱向的增長?；卣{(diào)函數(shù)看起來很簡單，直到我們需要一個(gè)結(jié)果，而且是立刻就要，馬上就用在下一行的計(jì)算中。 

[[123473]] 

圖1：毀滅金字塔 

'use strict'; 
var i = 0; 
function log(data) {console.log('%d %s', ++i, data); }; 
  
function validate() { 
   log("Wait for it ..."); 
   // Sequence of four Long-running async activities 
   setTimeout(function () { 
      log('result first'); 
      setTimeout(function () { 
         log('result second'); 
         setTimeout(function () { 
            log('result third'); 
            setTimeout(function () { 
               log('result fourth') 
            }, 1000); 
         }, 1000); 
      }, 1000); 
   }, 1000); 
  
}; 
validate(); 

在圖1中,我使用timeout來模擬異步操作。管理異常的方法是痛苦的，很容易玩漏下游行為。當(dāng)我們編寫回調(diào),那么代碼組織變得混亂。圖2顯示了一個(gè)模擬驗(yàn)證流可以運(yùn)行在NodeJS REPL。在下一節(jié)，我們將從pyramid-of-doom模式遷移到一個(gè)連續(xù)的promise。

Figure

'use strict'; 
var i = 0; 
function log(data) {console.log('%d %s', ++i, data); }; 
  
// Asynchronous fn executes a callback result fn 
function async(arg, callBack) { 
   setTimeout(function(){ 
      log('result ' + arg); 
      callBack(); 
   }, 1000); 
}; 
  
function validate() { 
   log("Wait for it ..."); 
   // Sequence of four Long-running async activities 
   async('first', function () { 
      async('second',function () { 
         async('third', function () { 
            async('fourth', function () {}); 
         }); 
      }); 
   }); 
}; 
validate(); 

在NodeJS REPL執(zhí)行的結(jié)果

$ node scripts/examp2b.js 
1 Wait for it ... 
2 result first 
3 result second 
4 result third 
5 result fourth 
$ 

我曾經(jīng)遇到一個(gè)AngularJS動(dòng)態(tài)驗(yàn)證的情況，根據(jù)對(duì)應(yīng)表的值，動(dòng)態(tài)的限制表單項(xiàng)的值。限制項(xiàng)的有效值范圍被定義在REST服務(wù)上。 

我寫了一個(gè)調(diào)度器，根據(jù)請(qǐng)求的值，去操作函數(shù)棧，以避免回調(diào)嵌套。調(diào)度器從棧中彈出函數(shù)并執(zhí)行。函數(shù)的回調(diào)會(huì)在結(jié)束時(shí)重新調(diào)用調(diào)度器，直到棧被清空。每次回調(diào)都記錄所有從遠(yuǎn)程驗(yàn)證調(diào)用返回的驗(yàn)證錯(cuò)誤。

我認(rèn)為我寫的玩意兒是一種反模式。如果我用Angular的$http調(diào)用提供的promise，在整個(gè)驗(yàn)證過程中我的思維會(huì)更近似線性形式，就像同步編程。平展的promise鏈?zhǔn)强勺x的。繼續(xù)...

使用Promises

圖3顯示了我將驗(yàn)證改寫成promise鏈的樣子。其中采用了kew promise庫。Q庫同樣適用。要使用該庫，首先使用npm將kew庫導(dǎo)入到NodeJS，然后加載代碼到NodeJS REPL。

Figure

'use strict'; 
var Q = require('kew'); 
var i = 0; 
  
function log(data) {console.log('%d %s', ++i, data); }; 
  
// Asynchronous fn returns a promise 
function async(arg) { 
    var deferred = Q.defer(); 
    setTimeout(function () { 
        deferred.resolve('result ' + arg);\ 
    }, 1000); 
    return deferred.promise; 
}; 
  
// Flattened promise chain 
function validate() { 
    log("Wait for it ..."); 
    async('first').then(function(resp){ 
        log(resp); 
        return async('second'); 
    }) 
    .then(function(resp){ 
        log(resp); 
        return async('third') 
    }) 
    .then(function(resp){ 
        log(resp); 
        return async('fourth'); 
    }) 
    .then(function(resp){ 
        log(resp); 
    }).fail(log); 
}; 
validate(); 

輸出和使用嵌套回調(diào)時(shí)相同：

$ node scripts/examp2-pflat.js 
1 Wait for it ... 
2 result first 
3 result second 
4 result third 
5 result fourth 
$ 

該代碼稍微“長高”了，但我認(rèn)為更易于理解和修改。更易于加上適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤處理。在鏈的末尾調(diào)用fail用于捕獲鏈中錯(cuò)誤，但我也可以在任何一個(gè)then里面提供一個(gè)reject的處理函數(shù)做相應(yīng)的處理。

#p#

服務(wù)器 或 瀏覽器

Promises在瀏覽器中就像在NodeJS服務(wù)器中一樣有效。下面的地址， http://jsfiddle.net/mauget/DnQDx/，指向JSFiddle的一個(gè)展示如何使用一個(gè)promise的web頁面。 JSFiddle所有的代碼是可修改的。瀏覽器輸出的一個(gè)變化如圖4所示。我故意操作隨意動(dòng)作。你可以試幾次得到相反的結(jié)果。它是可以直接擴(kuò)展到多個(gè)promise鏈, 就像前面NodeJS例子。

圖4.單個(gè)promise

并行 Promises

考慮一個(gè)異步操作喂養(yǎng)另一個(gè)異步操作。讓后者包括三個(gè)并行異步行為,反過來,喂***一個(gè)行動(dòng)。只有當(dāng)所有平行的子請(qǐng)求通過才能通過。如圖5所示。這是靈感來自偶遇一打MongoDB操作。有些是合格的并行操作。我實(shí)現(xiàn)了promises的流流程圖。

圖5:異步操作的結(jié)構(gòu)

我們?cè)趺磿?huì)模擬那些在該圖中心行的并行promises？關(guān)鍵是，***的promise庫有一個(gè)全功能，它產(chǎn)生一個(gè)包含一組子promises的父promie。當(dāng)所有的子promises通過，父promise通過。如果有一個(gè)子promise拒絕，父promise拒絕。

圖6顯示了一個(gè)代碼片段,讓十個(gè)并行的promises每個(gè)都包含一個(gè)文字promise。只有當(dāng)十個(gè)子類通過或如果任何子類拒絕，***的then方法才能完成。

var promiseVals = ['To ', 'be, ', 'or ', 
    'not ', 'to ', 'be, ', 'that ', 
    'is ', 'the ', 'question.']; 
  
var startParallelActions = function (){ 
    var promises = []; 
  
    // Make an asynchronous action from each literal 
    promiseVals.forEach(function(value){ 
        promises.push(makeAPromise(value)); 
    }); 
  
    // Consolidate all promises into a promise of promises 
    return Q.all(promises); 
}; 
  
startParallelActions ().then( . . . 

下面的地址， http://jsfiddle.net/mauget/XKCy2/，針對(duì)JSFiddle在瀏覽器中運(yùn)行十個(gè)并行promises,隨機(jī)的拒絕或通過。這里有完整的代碼用于檢查和變化if條件。重新運(yùn)行,直到你得到一個(gè)相反的完成。圖7顯示了積極的結(jié)果。

圖7:JSFiddle并行promises樣例

孕育 Promise

許多api返回的promise都有一個(gè)then函數(shù)——他們是thenable。通常我只是通過then處理thenable函數(shù)的結(jié)果。然而，$q，mpromise，和kew庫擁有同樣的API用于創(chuàng)建，拒絕，或者通過promise。這里有API文檔鏈接到每個(gè)庫的引用部分。我通常不需要構(gòu)造一個(gè)promise,除了本文中的包裝promise的未知描述和timeout函數(shù)。請(qǐng)參考哪些我創(chuàng)建的promises。

Promise庫互操作

大多數(shù)JavaScript promise庫在then級(jí)別進(jìn)行互操作。你可以從一個(gè)外部的promise創(chuàng)建一個(gè)promise，因?yàn)閜romise可以包裝任何類型的值。then可以支持跨庫工作。除了then，其他的promise函數(shù)則可能不同。如果你需要一個(gè)你的庫不包含的函數(shù)，你可以將一個(gè)基于你的庫的promise包裝到一個(gè)新的，基于含有你所需函數(shù)的庫創(chuàng)建的promise里面。例如，JQuery的promise有時(shí)為人所詬病。那么你可以將其包裝到Q，$q，mpromise，或者kew庫的promise中進(jìn)行操作。

結(jié)語

現(xiàn)在我寫了這篇文章，而一年前我卻是猶豫要不要擁抱promise的那個(gè)。我只是單純地想完成一項(xiàng)工作。 我不想學(xué)習(xí)新的API，或是打破我原來的代碼（因?yàn)檎`解了promise）。我曾經(jīng)如此錯(cuò)誤地認(rèn)為！當(dāng)我下了一點(diǎn)注時(shí)，就輕易就贏得了可喜的成果。

在這篇文章中，我已經(jīng)簡單給出了一個(gè)單一的promise，promise鏈，和一個(gè)并行的promise的promise的的例子。 Promises不難使用。如果我可以使用它們，任何人都可以。 要查看完整的概念，我支持你點(diǎn)擊專家寫的參考指南。從Promises/A 的參考開始，從事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)JavaScript的Promise 開始。

如果你還沒有直接使用的promise，試一下。下定決心：你會(huì)有一個(gè)不錯(cuò)的體驗(yàn)。我保證！

– Lou Mauget, asktheteam@keyholesoftware.com

參考鏈接

• http://wiki.commonjs.org/wiki/Promises/A

• https://github.com/bellbind/using-promise-q/

• https://github.com/Medium/kew

• https://docs.angularjs.org/api/ng/service/$q

• https://github.com/aheckmann/mpromise

• http://blog.mediumequalsmessage.com/promise-deferred-objects-in-javascript-pt2-practical-use

• https://gist.github.com/domenic/3889970

• http://sitr.us/2012/07/31/promise-pipelines-in-javascript.html

• http://dailyjs.com/2014/02/20/promises-in-detail/

• https://www.promisejs.org/

• http://solutionoptimist.com/2013/12/27/javascript-promise-chains-2/

• http://www.erights.org/elib/distrib/pipeline.html

• http://zeroturnaround.com/rebellabs/monadic-futures-in-java8/