[回顾]事件循环

JS运行的环境称之为宿主环境。

执行栈：call stack，一个数据结构，用于存放各种函数的执行环境，每一个函数执行之前，它的相关信息会加入到执行栈。函数调用之前，创建执行环境，然后加入到执行栈；函数调用之后，销毁执行环境。

JS引擎永远执行的是执行栈的最顶部。

异步函数：某些函数不会立即执行，需要等到某个时机到达后才会执行，这样的函数称之为异步函数。比如事件处理函数。异步函数的执行时机，会被宿主环境控制。

浏览器宿主环境中包含5个线程：

JS引擎：负责执行执行栈的最顶部代码
GUI线程：负责渲染页面
事件监听线程：负责监听各种事件
计时线程：负责计时
网络线程：负责网络通信

当上面的线程发生了某些事请，如果该线程发现，这件事情有处理程序，它会将该处理程序加入一个叫做事件队列的内存。当JS引擎发现，执行栈中已经没有了任何内容后，会将事件队列中的第一个函数加入到执行栈中执行。

JS引擎对事件队列的取出执行方式，以及与宿主环境的配合，称之为事件循环。

事件队列在不同的宿主环境中有所差异，大部分宿主环境会将事件队列进行细分。在浏览器中，事件队列分为两种：

宏任务（队列）：macroTask，计时器结束的回调、事件回调、http回调等等绝大部分异步函数进入宏队列
微任务（队列）：MutationObserver，Promise产生的回调进入微队列

MutationObserver用于监听某个DOM对象的变化

当执行栈清空时，JS引擎首先会将微任务中的所有任务依次执行结束，如果没有微任务，则执行宏任务。

Promise 基础

邓哥的烦恼

邓哥心中有很多女神，他今天下定决心，要向这些女神表白，他认为，只要女神够多，根据概率学原理，总有一个会接收他

稳妥起见，邓哥决定使用串行的方式进行表白：先给第1位女神发送短信，然后等待女神的回应，如果成功了，就结束，如果失败了，则再给第2位女神发送短信，依次类推

邓哥的女神一共有4位，名字分别是：李建国、王富贵、周聚财、刘人勇

发短信是一个重复性的劳动，邓哥是个程序员，因此决定用函数封装这个动作

js 复制代码

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
// onFulffiled: 成功后的回调
// onRejected: 失败后的回调
function sendMessage(name, onFulffiled, onRejected) {
  // 模拟 发送表白短信
  console.log(
    `邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘`
  );
  console.log(`等待${name}回复......`);
  // 模拟 女神回复需要一段时间
  setTimeout(() => {
    // 模拟 有10%的几率成功
    if (Math.random() <= 0.1) {
      // 成功，调用 onFuffiled，并传递女神的回复
      onFulffiled(`${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘`);
    } else {
      // 失败，调用 onRejected，并传递女神的回复
      onRejected(`${name} -> 邓哥：你是个好人😜`);
    }
  }, 1000);
}

有了这个函数后，邓哥于是开始编写程序发送短信了

js 复制代码

// 首先向 李建国 发送消息
sendMessage(
  '李建国',
  (reply) => {
    // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
    console.log(reply);
  },
  (reply) => {
    // 如果失败了，输出回复的消息后，向 王富贵 发送消息
    console.log(reply);
    sendMessage(
      '王富贵',
      (reply) => {
        // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
        console.log(reply);
      },
      (reply) => {
        // 如果失败了，输出回复的消息后，向 周聚财 发送消息
        console.log(reply);
        sendMessage(
          '周聚财',
          (reply) => {
            // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
            console.log(reply);
          },
          (reply) => {
            // 如果失败了，输出回复的消息后，向 刘人勇 发送消息
            console.log(reply);
            sendMessage(
              '刘人勇',
              (reply) => {
                // 如果成功了，输出回复的消息后，结束
                console.log(reply);
              },
              (reply) => {
                // 如果失败了，就彻底没戏了
                console.log(reply);
                console.log('邓哥命犯天煞孤星，注定孤独终老！！');
              }
            );
          }
        );
      }
    );
  }
);

该程序完成后，邓哥内心是崩溃的

这一层一层的回调嵌套，形成了传说中的「回调地狱 callback hell」

邓哥是个完美主义者，怎么能忍受这样的代码呢？

要解决这样的问题，需要Promise出马

Promise规范

Promise是一套专门处理异步场景的规范，它能有效的避免回调地狱的产生，使异步代码更加清晰、简洁、统一

这套规范最早诞生于前端社区，规范名称为Promise A+

该规范出现后，立即得到了很多开发者的响应

Promise A+ 规定：

所有的异步场景，都可以看作是一个异步任务，每个异步任务，在JS中应该表现为一个对象，该对象称之为Promise对象，也叫做任务对象
每个任务对象，都应该有两个阶段、三个状态

根据常理，它们之间存在以下逻辑：
- 任务总是从未决阶段变到已决阶段，无法逆行
- 任务总是从挂起状态变到完成或失败状态，无法逆行
- 时间不能倒流，历史不可改写，任务一旦完成或失败，状态就固定下来，永远无法改变
挂起->完成，称之为resolve；挂起->失败称之为reject。任务完成时，可能有一个相关数据；任务失败时，可能有一个失败原因。
可以针对任务进行后续处理，针对完成状态的后续处理称之为onFulfilled，针对失败的后续处理称之为onRejected

Promise API

ES6提供了一套API，实现了Promise A+规范

基本使用如下：

js 复制代码

// 创建一个任务对象，该任务立即进入 pending 状态
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
  // 任务的具体执行流程，该函数会立即被执行
  // 调用 resolve(data)，可将任务变为 fulfilled 状态， data 为需要传递的相关数据
  // 调用 reject(reason)，可将任务变为 rejected 状态，reason 为需要传递的失败原因
});

pro.then(
  (data) => {
    // onFulfilled 函数，当任务完成后，会自动运行该函数，data为任务完成的相关数据
  },
  (reason) => {
    // onRejected 函数，当任务失败后，会自动运行该函数，reason为任务失败的相关原因
  }
);

邓哥的解决方案

学习了ES6的Promise后，邓哥决定对sendMessage函数进行改造，改造结果如下：

js 复制代码

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
// 该函数返回一个任务对象
function sendMessage(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 模拟 发送表白短信
    console.log(
      `邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘`
    );
    console.log(`等待${name}回复......`);
    // 模拟 女神回复需要一段时间
    setTimeout(() => {
      // 模拟 有10%的几率成功
      if (Math.random() <= 0.1) {
        // 成功，调用 resolve，并传递女神的回复
        resolve(`${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘`);
      } else {
        // 失败，调用 reject，并传递女神的回复
        reject(`${name} -> 邓哥：你是个好人😜`);
      }
    }, 1000);
  });
}

之后，就可以使用该函数来发送消息了

js 复制代码

sendMessage('李建国').then(
  (reply) => {
    // 女神答应了，输出女神的回复
    console.log(reply);
  },
  (reason) => {
    // 女神拒绝了，输出女神的回复
    console.log(reason);
  }
);

至此，回调地狱的问题仍然没能解决

要解决回调地狱，还需要进一步学习Promise的知识

catch方法

.catch(onRejected) = .then(null, onRejected)

链式调用

then方法必定会返回一个新的Promise

可理解为后续处理也是一个任务
新任务的状态取决于后续处理：
- 若没有相关的后续处理，新任务的状态和前任务一致，数据为前任务的数据
- 若有后续处理但还未执行，新任务挂起。
- 若后续处理执行了，则根据后续处理的情况确定新任务的状态
  - 后续处理执行无错，新任务的状态为完成，数据为后续处理的返回值
  - 后续处理执行有错，新任务的状态为失败，数据为异常对象
  - 后续执行后返回的是一个任务对象，新任务的状态和数据与该任务对象一致

由于链式任务的存在，异步代码拥有了更强的表达力

js 复制代码

// 常见任务处理代码

/*
 * 任务成功后，执行处理1，失败则执行处理2
 */
pro.then(处理1).catch(处理2)

/*
 * 任务成功后，依次执行处理1、处理2
 */
pro.then(处理1).then(处理2)

/*
 * 任务成功后，依次执行处理1、处理2，若任务失败或前面的处理有错，执行处理3
 */
pro.then(处理1).then(处理2).catch(处理3)

邓哥的解决方案

js 复制代码

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
// onFulffiled: 成功后的回调
// onRejected: 失败后的回调
function sendMessage(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 模拟 发送表白短信
    console.log(
      `邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘`
    );
    console.log(`等待${name}回复......`);
    // 模拟 女神回复需要一段时间
    setTimeout(() => {
      // 模拟 有10%的几率成功
      if (Math.random() <= 0.1) {
        // 成功，调用 onFuffiled，并传递女神的回复
        resolve(`${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘`);
      } else {
        // 失败，调用 onRejected，并传递女神的回复
        reject(`${name} -> 邓哥：你是个好人😜`);
      }
    }, 1000);
  });
}

sendMessage('李建国')
  .catch((reply) => {
    // 失败，继续
    console.log(reply);
    return sendMessage('王富贵');
  })
  .catch((reply) => {
    // 失败，继续
    console.log(reply);
    return sendMessage('周聚财');
  })
  .catch((reply) => {
    // 失败，继续
    console.log(reply);
    return sendMessage('刘人勇');
  })
  .then(
    (reply) => {
      // 成功，结束
      console.log(reply);
      console.log('邓哥终于找到了自己的伴侣');
    },
    (reply) => {
      // 最后一个也失败了
      console.log(reply);
      console.log('邓哥命犯天煞孤星，无伴终老，孤独一生');
    }
  );

邓哥的新问题

邓嫂出门时，给邓哥交待了几个任务：

做饭

可交给电饭煲完成
洗衣服

可交给洗衣机完成
打扫卫生

可交给扫地机器人完成

邓哥需要在所有任务结束后给邓嫂汇报工作，哪些成功了，哪些失败了

为了最大程度的节约时间，邓哥希望这些任务同时进行，最终汇总结果统一处理

每个任务可以看做是一个返回Promise的函数

js 复制代码

// 做饭
function cook() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('邓哥打开了电饭煲');
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.5) {
        resolve('饭已ok');
      } else {
        reject('做饭却忘了加水，米饭变成了爆米花');
      }
    }, 2000);
  });
}

// 洗衣服
function wash() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('邓哥打开了洗衣机');
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.5) {
        resolve('衣服已经洗好');
      } else {
        reject('洗衣服时停水了，洗了个寂寞');
      }
    }, 2500);
  });
}

// 打扫卫生
function sweep() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('邓哥打开了扫地机器人');
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.5) {
        resolve('地板扫的非常干净');
      } else {
        reject('扫地机器人被哈士奇一爪掀翻了');
      }
    }, 3000);
  });
}

如何利用这三个函数实现邓哥的要求呢？

Promise的静态方法

方法名	含义
Promise.resolve(data)	直接返回一个完成状态的任务
Promise.reject(reason)	直接返回一个拒绝状态的任务
Promise.all(任务数组)	返回一个任务任务数组全部成功则成功任何一个失败则失败
Promise.any(任务数组)	返回一个任务任务数组任一成功则成功任务全部失败则失败
Promise.allSettled(任务数组)	返回一个任务任务数组全部已决则成功该任务不会失败
Promise.race(任务数组)	返回一个任务任务数组任一已决则已决，状态和其一致

邓哥的解决方案

js 复制代码

Promise.allSettled([cook(), wash(), sweep()]).then((result) => {
  // 处理汇总结果
  const report = result
    .map((r) => (r.status === 'fulfilled' ? r.value : r.reason))
    .join(';');
  console.log(report);
});

消除回调

有了Promise，异步任务就有了一种统一的处理方式

有了统一的处理方式，ES官方就可以对其进一步优化

ES7推出了两个关键字async和await，用于更加优雅的表达Promise

async

async关键字用于修饰函数，被它修饰的函数，一定返回Promise

js 复制代码

async function method1(){
  return 1; // 该函数的返回值是Promise完成后的数据
}

method1(); // Promise { 1 }

async function method2(){
  return Promise.resolve(1); // 若返回的是Promise，则method得到的Promise状态和其一致
}

method2(); // Promise { 1 }

async function method3(){
  throw new Error(1); // 若执行过程报错，则任务是rejected
}

method3(); // Promise { <rejected> Error(1) }

await

await关键字表示等待某个Promise完成，它必须用于async函数中

js 复制代码

async function method(){
  const n = await Promise.resolve(1);
  console.log(n); // 1
}

// 上面的函数等同于
function method(){
  return new Promise((resolve, reject)=>{
    Promise.resolve(1).then(n=>{
      console.log(n);
      resolve(1)
    })
  })
}

await也可以等待其他数据

js 复制代码

async function method(){
  const n = await 1; // 等同于 await Promise.resolve(1)
}

如果需要针对失败的任务进行处理，可以使用try-catch语法

js 复制代码

async function method(){
  try{
    const n = await Promise.reject(123); // 这句代码将抛出异常
    console.log('成功', n)
  }
  catch(err){
    console.log('失败', err)
  }
}

method(); // 输出： 失败 123

邓哥表白的完美解决方案

邓哥的女神可不是只有4位，而是40位！

为了更加方便的编写表白代码，邓哥决定把这40位女神放到一个数组中，然后利用async和await轻松完成代码

js 复制代码

// 女神的名字数组
const beautyGirls = [
  '梁平',
  '邱杰',
  '王超',
  '冯秀兰',
  '赖军',
  '顾强',
  '戴敏',
  '吕涛',
  '冯静',
  '蔡明',
  '廖磊',
  '冯洋',
  '韩杰',
  '江涛',
  '文艳',
  '杜秀英',
  '丁艳',
  '邓静',
  '江刚',
  '乔刚',
  '史平',
  '康娜',
  '袁磊',
  '龙秀英',
  '姚静',
  '潘娜',
  '萧磊',
  '邵勇',
  '李芳',
  '谭芳',
  '夏秀英',
  '程娜',
  '武杰',
  '崔军',
  '廖勇',
  '崔强',
  '康秀英',
  '余磊',
  '邵勇',
  '贺涛',
];

// 向某位女生发送一则表白短信
// name: 女神的姓名
function sendMessage(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 模拟 发送表白短信
    console.log(
      `邓哥 -> ${name}：最近有谣言说我喜欢你，我要澄清一下，那不是谣言😘`
    );
    console.log(`等待${name}回复......`);
    // 模拟 女神回复需要一段时间
    setTimeout(() => {
      // 模拟 有10%的几率成功
      if (Math.random() <= 0.1) {
        // 成功，调用 onFuffiled，并传递女神的回复
        resolve(`${name} -> 邓哥：我是九，你是三，除了你还是你😘`);
      } else {
        // 失败，调用 onRejected，并传递女神的回复
        reject(`${name} -> 邓哥：你是个好人😜`);
      }
    }, 1000);
  });
}

// 批量表白的程序
async function proposal() {
  let isSuccess = false;
  for (const girl of beautyGirls) {
    try {
      const reply = await sendMessage(girl);
      console.log(reply);
      console.log('表白成功!');
      isSuccess = true;
      break;
    } catch (reply) {
      console.log(reply);
      console.log('表白失败');
    }
  }
  if (!isSuccess) {
    console.log('邓哥注定孤独一生');
  }
}
proposal();

面试题考点

Promise的基本概念

链式调用规则

then方法必定会返回一个新的Promise

可理解为后续处理也是一个任务
新任务的状态取决于后续处理：
- 若没有相关的后续处理，新任务的状态和前任务一致，数据为前任务的数据
- 若有后续处理但还未执行，新任务挂起。
- 若后续处理执行了，则根据后续处理的情况确定新任务的状态
  - 后续处理执行无错，新任务的状态为完成，数据为后续处理的返回值
  - 后续处理执行有错，新任务的状态为失败，数据为异常对象
  - 后续执行后返回的是一个任务对象，新任务的状态和数据与该任务对象一致

Promise的静态方法

方法名	含义
Promise.resolve(data)	直接返回一个完成状态的任务
Promise.reject(reason)	直接返回一个拒绝状态的任务
Promise.all(任务数组)	返回一个任务任务数组全部成功则成功任何一个失败则失败
Promise.any(任务数组)	返回一个任务任务数组任一成功则成功任务全部失败则失败
Promise.allSettled(任务数组)	返回一个任务任务数组全部已决则成功该任务不会失败
Promise.race(任务数组)	返回一个任务任务数组任一已决则已决，状态和其一致

async和await

有了Promise，异步任务就有了一种统一的处理方式

有了统一的处理方式，ES官方就可以对其进一步优化

ES7推出了两个关键字async和await，用于更加优雅的表达Promise

async

async关键字用于修饰函数，被它修饰的函数，一定返回Promise

js 复制代码

async function method1(){
  return 1; // 该函数的返回值是Promise完成后的数据
}

method1(); // Promise { 1 }

async function method2(){
  return Promise.resolve(1); // 若返回的是Promise，则method得到的Promise状态和其一致
}

method2(); // Promise { 1 }

async function method3(){
  throw new Error(1); // 若执行过程报错，则任务是rejected
}

method3(); // Promise { <rejected> Error(1) }

await

await关键字表示等待某个Promise完成，它必须用于async函数中

js 复制代码

async function method(){
  const n = await Promise.resolve(1);
  console.log(n); // 1
}

// 上面的函数等同于
function method(){
  return new Promise((resolve, reject)=>{
    Promise.resolve(1).then(n=>{
      console.log(n);
      resolve(1)
    })
  })
}

await也可以等待其他数据

js 复制代码

async function method(){
  const n = await 1; // 等同于 await Promise.resolve(1)
}

如果需要针对失败的任务进行处理，可以使用try-catch语法

js 复制代码

async function method(){
  try{
    const n = await Promise.reject(123); // 这句代码将抛出异常
    console.log('成功', n)
  }
  catch(err){
    console.log('失败', err)
  }
}

method(); // 输出： 失败 123

事件循环

根据目前所学，进入事件队列的函数有以下几种：

setTimeout的回调，宏任务（macro task）
setInterval的回调，宏任务（macro task）
Promise的then函数回调，微任务（micro task）
requestAnimationFrame的回调，宏任务（macro task）
事件处理函数，宏任务(macro task)

面试题

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(1); 
    resolve(); 
    console.log(2);
})

promise.then(() => {
    console.log(3);
})

console.log(4);

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(1); 
    setTimeout(()=>{
      console.log(2)
      resolve(); 
    	console.log(3);
    })
})

promise.then(() => {
    console.log(4);
})

console.log(5);

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

const promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
	setTimeout(() => {
    resolve()
  }, 1000)
})
const promise2 = promise1.catch(() => {
  return 2;
})

console.log('promise1', promise1) 
console.log('promise2', promise2) 

setTimeout(() => {
  console.log('promise1', promise1) 
  console.log('promise2', promise2) 
}, 2000)

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

async function m(){
  const n = await 1;
  console.log(n);
}

m();
console.log(2);

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

async function m(){
  const n = await 1;
  console.log(n);
}

(async ()=>{
  await m();
  console.log(2);
})();

console.log(3);

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

async function m1(){
  return 1;
}

async function m2(){
  const n = await m1();
  console.log(n)
  return 2;
}

async function m3(){
  const n = m2();
  console.log(n);
  return 3;
}

m3().then(n=>{
  console.log(n);
});

m3();

console.log(4);

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

Promise.resolve(1)	
  .then(2)
  .then(Promise.resolve(3))
  .then(console.log)

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

var a;
var b = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('promise1');
  setTimeout(()=>{
    resolve();
  }, 1000);
}).then(() => {
  console.log('promise2');
}).then(() => {
  console.log('promise3');
}).then(() => {
  console.log('promise4');
});

a = new Promise(async (resolve, reject) => {
  console.log(a);
  await b;
  console.log(a);
  console.log('after1');
  await a
  resolve(true);
  console.log('after2');
});

console.log('end');

下面代码的输出结果是什么

js 复制代码

async function async1() {
    console.log('async1 start');
    await async2();
    console.log('async1 end');
}
async function async2() {
	console.log('async2');
}

console.log('script start');

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
}, 0)

async1();

new Promise(function(resolve) {
    console.log('promise1');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('promise2');
});
console.log('script end');

8.异步处理

[回顾]事件循环

Promise 基础

邓哥的烦恼

Promise规范

Promise API

邓哥的解决方案

catch方法

链式调用

邓哥的解决方案

邓哥的新问题

Promise的静态方法

邓哥的解决方案

消除回调

async

await

邓哥表白的完美解决方案

面试题考点

Promise的基本概念

链式调用规则

Promise的静态方法

async和await

async

await

事件循环

面试题