字节面试官：你对Promise很熟是吧？试一下手写所有静态方法

引言

大家好啊，我是前端拿破轮。

在promise相关的笔面试题目中，经常考察的一种题目就是手写Promise。

由于面试时间有限，所以让我们完整地实现Promise的可能性比较小。所以经常考察的便是手写Promise的6大静态方法。

这篇文章拿破轮就带着大家深入分析6大静态方法各自的功能并给出代码实现。

首先先来回顾一下Promise的静态方法主要包括以下几种：

1. Promise.resolve
2. Promise.reject
3. Promise.all
4. Promise.any
5. Promise.allSettled
6. Promise.race

Promise.resolve

MDN原文

Promise.resolve()静态方法将给定值解析 为Promise。如果值为promise，则直接返回该promise；如果值是一个thenable，则Promise.resolve()将使用它准备的两个回调调用then()方法，否则，返回的promise就将使用value。该函数将嵌套的类 Promise 对象（例如，一个将被兑现为另一个 Promise 对象的 Promise 对象）展平，转化为单个 Promise 对象，其兑现值为一个非 thenable 值。

const promise1 = Promise.resolve(123);

promise1.then((value) => {
  console.log(value);
  // Expected output: 123
});

什么意思呢？总结一下就是3种情况。当我们使用Promise.resolve(value)时，其内部的处理取决于value的值。

1. 如果value是一个proimse，则直接返回该promise；
2. 如果value是一个thenable, 则会展开该thenable,直到resovle的值不再是thenable。
3. 如果value是其他情况，则直接返回fulfilled的promise，值就是value。

所以手写代码其实非常简单

Promise.myResolve = (value) => {
  // 如果value是一个promise，则直接返回value
  if (value instanceof Promise) {
    return value;
  }

  // 其他情况返回新的promise
  return new Promise((resolve) => resolve(value));
}

你可能会在很多地方看到说上面的写法不完善，因为没有处理thenable对象，这种说法是错误的，上面的代码已经能够非常好地模拟原生的Promise.resolve()的实现方式了。因为我们在新返回的Promise的executor中调用了resolve方法，这个会自动处理thenable对象，将其展开，所以不用我们额外处理。

---

Promise.reject

MDN原文

Promise.reject()静态方法返回一个已拒绝(rejected)的Promise对象，拒绝的原因就是给定的参数。

function resolved(result) {
  console.log("Resolved");
}

function rejected(result) {
  console.error(result);
}

Promise.reject(new Error("fail")).then(resolved, rejected);
// Expected output: Error: fail

与Promise.resolve不同，即使reason已经是一个Promise对象，Promise.rejected()方法也始终会将其封装在一个新的Promise对象中。

const p = Promise.resolve(1);
const rejected = Promise.reject(p);
console.log(rejected === p); // false
rejected.catch((v) => {
  console.log(v === p); // true
});

所以要实现Promise.reject就更简单了，直接返回一个新的Promise并在executor中直接调用reject(reason)即可。手写代码如下所示：

Promise.myReject = (reason) => {
  return new Promise((_, reject) => {
    reject(reason);
  })
}

Promise.all

MDN原文

Promise.all()静态方法接受一个Promise可迭代对象 作为输入，并返回一个Promise。当所有输入的Promise都被兑现时，返回的Promise也将被兑现（即使传入的是一个空的可迭代对象），并返回一个包含所有兑现值的数组 。如果输入的任何 Promise被拒绝，则返回的Promise将被拒绝，并带有第一个被拒绝的原因。

什么意思呢？我们来看一个例子：

const promise1 = Promise.resolve(3);
const promise2 = 42;
const promise3 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 100, "foo");
});

Promise.all([promise1, promise2, promise3]).then((values) => {
  console.log(values);
});
// Expected output: Array [3, 42, "foo"]

在上面的例子中，promise1是fulfilled状态，值为3。

promise2是一个普通数值，并非promise，所以我们由此可知，Promise.all在面对传入不是promise实例的对象时，应该会对其使用Promise.resolve包装成一个promise对象。

promise3是pending状态，100ms后执行resolve('foo')，成为fulfilled的状态，值为foo。

所以下面的Promise.all最初也是pending状态，由于有promise3是pending。100ms后，promise3变成fulfilled，所以Promise.all()也成为fulfilled，值为三个promise的值组成的数组。[3, 42, 'foo']。

所以整个代码会再100ms后输出[3, 42, 'foo']。

根据上述特性，我们不难写出以下手写实现Promise.all

Promise.myAll = (promises) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 结果数组
    const result = [];

    // fulfilled的promise数量
    let count = 0;

    // 保存promises的长度
    const len = promises.length;

    // 剪枝，如果是空数组，直接resolve
    if (len === 0) {
      resolve(result);
      return;
    }

    // 遍历promises数组
    for (let i = 0; i < len; i++) {
      // 用Promise.resolve包裹处理非promise值
      Promise.resolve(promises[i]).then((val) => {
        // 计数加1
        count++;

        // 将值加入结果数组对应位置
        result[i] = val;

        // 如果全部fulfilled，则新返回的promise也fulfilled
        if (count === len) {
          resolve(result);
        }
      })
        .catch((reason) => {
          // 有任何一个拒绝，则直接拒绝
          reject(reason);
        })
    }
  })
}

Promise.any

MDN原文

Promise.any()静态方法将以一个Promise可迭代对象作为输入，并返回一个Promise。当输入的任何一个Promise兑现时，这个返回的Promise将会兑现，并返回第一个兑现的值。当所有输入的Rromise都被拒绝（包括传递了空的可迭代对象）时，它会以一个包含拒绝原因的AggregateError拒绝。

如下示例：

const promise1 = Promise.reject(0);
const promise2 = new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 100, "quick"));
const promise3 = new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500, "slow"));

const promises = [promise1, promise2, promise3];

Promise.any(promises).then((value) => console.log(value));

// Expected output: "quick"

简单来说，Promise.any的返回值有三种情况：

• 已拒绝 ：如果传入的iterable为空的话，则返回值为已拒绝的Promise。
• 异步兑现 ：传入的iterable中有任何一个Promise被兑现时，返回的Promise就会被兑现，其兑现值是第一个兑现的Promise的兑现值。
• 异步拒绝 ：传入的iterable中的Promise都被拒绝时。返回的Promise也拒绝。拒绝原因是一个AggregateError，其errors属性包含一个拒绝原因的数组。无论完成顺序如何，这些错误都是按照**传入的Promise的顺序排序。如果传递的iterable是非空的，但不包含待定pending的Promise,则返回的Promise**仍然是异步拒绝的（而不是同步拒绝的）。

Promise.any() 会以第一个兑现的 Promise 来兑现，即使有 Promise 先被拒绝。这与 Promise.race() 不同，后者会使用第一个敲定的 Promise 来兑现或拒绝。

const pErr = new Promise((resolve, reject) => {
  reject("总是失败");
})

const pSlow = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 500, "最终完成");
}) 

const pFast = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 100, "很快完成");
})

Promise.any([pErr, pSlow, pFast]).then((value) => {
  console.log(value);
  // pFast 第一个兑现
})

// 很快完成

const failure1 = new Promise((resolve, reject) => {
  reject("总是失败");
});

const failure2 = Promise.reject("我也总是失败");

Promise.any([failure1, failure2]).catch((err) => {
  console.log(err);
  console.log(err.errors);
});
// [AggregateError: All promises were rejected] {
//   [errors]: [ '总是失败', '我也总是失败' ]
// }
// [ '总是失败', '我也总是失败' ]

根据上述分析，不难实现手写如下代码

Promise.myAny = (promises) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const errors = [];
    let rejectedCount = 0;
    const len = promises.length;

    if (len === 0) {
      return reject(new AggregateError(errors, 'All promises were rejected'));
    }

    for (let i = 0; i < len; i++) {
      Promise.resolve(promises[i])
        .then((val) => {
          resolve(val);
        })
        .catch((err) => {
          errors[i] = err;
          rejectedCount++;
          if (rejectedCount === len) {
            reject(new AggregateError(errors, 'All promises were rejected'));
          }
        })
    }
  })
}

Promise.allSettled

MDN原文

Promise.allSettled()静态方法将一个Promise可迭代对象作为输入，并返回一个单独的Promise。当所有输入的Promise都已经敲定（包括传入空的可迭代对象时），返回的Promise将被兑现，并带有描述每个Promise结果的对象数组。

注意：Promise.allSettled()的返回结果永远不可能是rejected

const promise1 = Promise.resolve(3);
const promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(reject, 100, 'foo');
})

const promises = [promise1, promise2];

Promise.allSettled(promises).then((val) => {
  console.log(val);
})

// [
//   { status: 'fulfilled', value: 3 },
//   { status: 'rejected', reason: 'foo' }
// ]

这里要注意Promise.allSettled()返回的Promise状态对空数组的处理和Promise.any()是不同的。Promise.allSettled()面对传入的是空数组的情况下会返回已兑现fulfilled的promise。而Promise.any()则是返回已拒绝，这里一定要注意。

总结来看，Promise.allSettled()的返回值是一个Promise只会有两种状态：

• 已兑现(already fulfilled) ，如果传入的iterable为空的h话
• 异步兑现(asyncChronously fulfill) ，当给定的iterable中所有的promise已经敲定(settled)时。兑现值是一个对象数组 ，其中的对象按照iterable中传递的promise的顺序，描述每一个promise的结果，无论完成的顺序如何。每个结果对象都有以下属性：
  • status：一个字符串，要么是fulfilled，要么是rejected，表示promise的最终状态。
  • value：仅当status为fulfilled，才存在。promise的兑现值。
  • reason：仅当status为rejected，才存在。promise的拒绝原因。

根据上述描述，我们不难写出如下手写代码：

Promise.myAllSettled = (promises) => {
  return new Promise((resolve) => {
    // 结果数组
    const result = [];

    // 记录promises长度
    const len = promises.length;

    // 如果为0，则进行剪枝
    if (len === 0) {
      resolve(result);
      return;
    }

    // settled状态的promise数量
    let settledCount = 0;

    // 遍历promises
    for (let i = 0; i < len; i++) {
      Promise.resolve(promises[i]).then((val) => {
        result[i] = {
          status: 'fulfilled',
          value: val
        };
      })
        .catch((err) => {
          result[i] = {
            status: 'rejected',
            reason: err
          }
        })
        .finally(() => {
          settledCount++;
          if (settledCount === len) {
            resolve(result);
          }
        })
    }
  })
}

Promise.race

MDN原文

Promise.race()静态方法接受一个promise可迭代对象，并返回一个Promise。这个返回的Promise的状态会随着第一个Promise的敲定而敲定。

看下面的例子

const promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 500, 'one');
})

const promise2 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 100, 'two');
})

Promise.race([promise1, promise2]).then((value) => {
  console.log(value);   // two
})

Promise.race()的返回值，会根据iterable中第一个敲定的promise的状态异步敲定。换句话说，如果第一个敲定的 promise 被兑现，那么返回的 promise 也会被兑现；如果第一个敲定的 promise 被拒绝，那么返回的 promise 也会被拒绝。

如果传入的iterable为空，返回的promise就会一直保持待定状态 。如果传入的iterable非空但其中没有任何一个 promise 是待定状态，返回的 promise 仍会异步敲定（而不是同步敲定）。

根据上述描述，容易写出以下代码

Promise.myRace = (promises) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 获取数组长度
    const len = promises.length;

    // 如果为空数组，则永远保持pending
    if (len === 0) return;

    // 遍历promises
    for (let i = 0; i < len; i++) {
      Promise.resolve(promises[i]).then(resolve, reject);
    }
  })
}

总结

本文总结了Promise的6种静态方法的特性，并实现了使用js手写模拟实现。六种静态方法中Promise.resolve()和Promise.reject()是根据传入的值得到一个promise，而剩下的Promise.all()， Promise.any()，Promise.allSettled()和Promise.race()都是用来进行并发控制的静态方法，他们的参数往往是一个promise的数组。

这里要尤其注意一下对于空数组的处理

如果传入的是空数组，四个并发控制方法返回情况如下：

• Promise.all()：已兑现(already fulfilled)，同步实现
• Promise.any()：已拒绝(already rejected)，同步实现
• Promise.allSettled()：已兑现(already fulfilled)，同步实现
• Promise.race()：一直保持待定(pending)状态

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