详解JavaScript异步编程中jQuery的promise对象的作用

Promise, 中文可以理解为愿望,代表单个操作完成的最终结果。一个Promise拥有三种状态:分别是unfulfilled(未满足的)、fulfilled(满足的)、failed(失败的),fulfilled状态和failed状态都可以被监听。一个愿望可以从未满足状态变为满足或者失败状态,一旦一个愿望处于满足或者失败状态,其状态将不可再变化。这种“不可改变”的特性对于一个Promise来说非常的重要,它可以避免Promise的状态监听器修改一个Promise的状态导致别的监听器的行为异常。例如:一个监听fulfilled状态的监听器把Promise的状态修改为failed,那么将触发failed状态的监听器,而如果一个failed状态监听器又把Promise的状态设置为fulfilled,那么又将触发fulfilled状态的监听器,这样将导致死循环。另外一种理解Promise这种特性的方式是把Promise看成是javascript中的primative类型的变量,这种变量可以被传入被调用的函数中,但是不可以被调用函数所改变。

每一个Promise对象都有一个方法:then(fulfilledHandler, errorHandler, progressHandler),用于监听一个Promise的不同状态。fulfilledHandler用于监听fulfilled事件,errorHandler用于监听failed事件,progressHandler用于监听progress事件。一个Promise不强制实现progress状态的事件监听(jQuery的Deferred就是一个Promise的实现,但没有实现对progress状态事件的处理)。

then(...)函数中的fulfilledHandler和errorHandler的返回值是一个新的Promise对象, 以便能够链式调用then(...)函数。每一个回调函数在正常情况下返回的是处于fulfilled状态的Promise,如果该回调函数返回错误值,那么返回的Promise状态将会变为failed。

promise在异步编程中的作用

异步模式在web编程中变得越来越重要,对于web主流语言Javascript来说,这种模式实现起来不是很利索,为此,许多Javascript库(比如 jQuery和Dojo)添加了一种称为promise的抽象(有时也称之为deferred)。通过这些库,开发人员能够在实际编程中使用 promise模式。
随着Web 2.0技术的深入,浏览器端承受了越来越多的计算压力,所以“并发”具有积极的意义。对于开发人员来说,既要保持页面与用户的交互不受影响,又要协调页面与异步任务的关系,这种非线性执行的编程要求存在适应的困难。先抛开页面交互不谈,我们能够想到对于异步调用需要处理两种结果——成功操作和失败处理。在成功的调用后,我们可能需要把返回的结果用在另一个Ajax请求中,这就会出现“函数连环套”的情况。这种情况会造成编程的复杂性。看看下面的代码示例(基于XMLHttpRequest2):

function searchTwitter(term, onload, onerror) { var xhr, results, url; url = 'http://search.twitter.com/search.json?rpp=100&q=' + term; xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.open('GET', url, true); xhr.onload = function (e) { if (this.status === 200) { results = JSON.parse(this.responseText); onload(results); } }; xhr.onerror = function (e) { onerror(e); }; xhr.send(); } function handleError(error) { /* handle the error */ } function concatResults() { /* order tweets by date */ } function loadTweets() { var container = document.getElementById('container'); searchTwitter('#IE10', function (data1) { searchTwitter('#IE9', function (data2) { /* Reshuffle due to date */ var totalResults = concatResults(data1.results, data2.results); totalResults.forEach(function (tweet) { var el = document.createElement('li'); el.innerText = tweet.text; container.appendChild(el); }); }, handleError); }, handleError); }

上面的代码其功能是获取Twitter中hashtag为IE10和IE9的内容并在页面中显示出来。这种嵌套的回调函数难以理解,开发人员需要仔细分析哪些代码用于应用的业务逻辑,而哪些代码处理异步函数调用的,代码结构支离破碎。错误处理也分解了,我们需要在各个地方检测错误的发生并作出相应的处理。

为了降低异步编程的复杂性,开发人员一直寻找简便的方法来处理异步操作。其中一种处理模式称为promise,它代表了一种可能会长时间运行而且不一定必须完整的操作的结果。这种模式不会阻塞和等待长时间的操作完成,而是返回一个代表了承诺的(promised)结果的对象。

考虑这样一个例子,页面代码需要访问第三方的API,网络延迟可能会造成响应时间较长,在这种情况下,采用异步编程不会影响整个页面与用户的交互。promise模式通常会实现一种称为then的方法,用来注册状态变化时对应的回调函数。比如下面的代码示例:

searchTwitter(term).then(filterResults).then(displayResults);

promise模式在任何时刻都处于以下三种状态之一:未完成(unfulfilled)、已完成(resolved)和拒绝(rejected)。以CommonJS Promise/A 标准为例,promise对象上的then方法负责添加针对已完成和拒绝状态下的处理函数。then方法会返回另一个promise对象,以便于形成promise管道,这种返回promise对象的方式能够支持开发人员把异步操作串联起来,如then(resolvedHandler, rejectedHandler); 。resolvedHandler 回调函数在promise对象进入完成状态时会触发,并传递结果;rejectedHandler函数会在拒绝状态下调用。

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