一篇梳理清楚JavaScript ES6中的Promise

1. 历史背景

在 JavaScript 的早期，异步操作主要通过回调函数（callback）实现。然而，随着应用变得更加复杂，嵌套的回调函数逐渐导致了 "回调地狱"（callback hell） 的问题。例如：

readFile('file1.txt', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error(err);
  } else {
    processFile(data, (err, result) => {
      if (err) {
        console.error(err);
      } else {
        saveFile('file2.txt', result, (err) => {
          if (err) console.error(err);
        });
      }
    });
  }
});

这种代码既难以阅读，又难以维护。为了缓解这一问题，ES6（2015年）引入了 Promise，一种用于更优雅地处理异步操作的机制。

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2. 什么是 Promise？

Promise 是一个表示异步操作最终完成或失败的对象，其状态会经历以下三种状态之一：

1. Pending（等待）：初始状态，既没有完成也没有失败。
2. Fulfilled（已完成）：操作成功完成，Promise 变为 resolved 状态。
3. Rejected（已拒绝）：操作失败，Promise 变为 rejected 状态。

Promise 的状态一旦从 Pending 转变为 Fulfilled 或 Rejected，就不可再改变。

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3. 基本使用

3.1 创建一个 Promise

Promise 构造函数接收一个执行器函数（executor），该函数包含两个参数 resolve 和 reject。

const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  let success = true;

  if (success) {
    resolve("Operation succeeded!");
  } else {
    reject("Operation failed!");
  }
});

3.2 使用 .then() 和 .catch()

myPromise
  .then((result) => {
    console.log(result); // 输出: Operation succeeded!
  })
  .catch((error) => {
    console.error(error);
  });

3.3 使用 .finally()

.finally() 方法在 Promise 结束后总会执行，无论是成功还是失败。

myPromise
  .then((result) => console.log(result))
  .catch((error) => console.error(error))
  .finally(() => console.log("Operation finished."));

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4. Promise 的链式调用

通过 .then() 链式调用，避免回调地狱：

const fetchData = (url) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(`Data from ${url}`);
    }, 1000);
  });
};

fetchData('api/data1')
  .then((data1) => {
    console.log(data1);
    return fetchData('api/data2');
  })
  .then((data2) => {
    console.log(data2);
    return fetchData('api/data3');
  })
  .then((data3) => {
    console.log(data3);
  })
  .catch((error) => {
    console.error("Error:", error);
  });

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5. 常用的 Promise 静态方法

5.1 Promise.all

用于等待多个 Promise 并行完成。如果任一 Promise 失败，则返回的 Promise 被拒绝。

Promise.all([
  fetchData('api/data1'),
  fetchData('api/data2'),
  fetchData('api/data3')
])
  .then((results) => {
    console.log(results); // ['Data from api/data1', 'Data from api/data2', 'Data from api/data3']
  })
  .catch((error) => {
    console.error("Error:", error);
  });

5.2 Promise.race

用于返回第一个完成（无论成功或失败）的 Promise。

Promise.race([
  fetchData('api/fast'),
  fetchData('api/slow')
])
  .then((result) => {
    console.log(result); // 可能是 'Data from api/fast'
  });

5.3 Promise.allSettled

即使部分 Promise 失败，也会等待所有 Promise 完成。

Promise.allSettled([
  fetchData('api/data1'),
  Promise.reject("Failed operation"),
])
  .then((results) => {
    console.log(results);
    // [
    //   { status: "fulfilled", value: "Data from api/data1" },
    //   { status: "rejected", reason: "Failed operation" }
    // ]
  });

5.4 Promise.any

只要有一个 Promise 成功，就返回其结果；如果所有 Promise 都失败，则返回一个包含失败原因的 AggregateError。

Promise.any([
  Promise.reject("Error 1"),
  fetchData('api/data2'),
  Promise.reject("Error 2"),
])
  .then((result) => {
    console.log(result); // "Data from api/data2"
  })
  .catch((error) => {
    console.error(error);
  });

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6. 注意事项和最佳实践

6.1 错误处理

始终使用 .catch() 捕获错误，以避免未处理的 Rejection：

fetchData('invalid/url')
  .then((result) => console.log(result))
  .catch((error) => console.error("Error:", error));

6.2 避免嵌套 Promise

即使使用 Promise，也可能由于不当设计而引发嵌套问题：

// 不推荐
fetchData('api/data1').then((data1) => {
  fetchData('api/data2').then((data2) => {
    console.log(data1, data2);
  });
});

// 推荐
fetchData('api/data1')
  .then((data1) => {
    return fetchData('api/data2').then((data2) => [data1, data2]);
  })
  .then(([data1, data2]) => {
    console.log(data1, data2);
  });

6.3 注意 Promise 状态不可逆

一旦状态从 Pending 变为 Fulfilled 或 Rejected，无法再次更改。这有助于避免状态冲突。

6.4 使用 async/await 简化代码

async/await 是 Promise 的语法糖，可以让异步代码看起来更像同步代码：

const fetchSequentialData = async () => {
  try {
    const data1 = await fetchData('api/data1');
    console.log(data1);
    const data2 = await fetchData('api/data2');
    console.log(data2);
  } catch (error) {
    console.error("Error:", error);
  }
};

fetchSequentialData();

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7. 总结

Promise 改变了 JavaScript 的异步编程方式，提供了更清晰的语义、更优雅的代码结构和更强大的错误处理能力。在现代开发中，与 async/await 结合使用，Promise 成为构建高效、可维护异步逻辑的基石。