Promise状态和方法都有哪些，以及实现原理

很好 👌 你问的是 Promise 的状态、方法，以及实现原理。我帮你拆成三部分来讲：

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一、Promise 的状态

Promise 内部有 三种状态 （[[PromiseState]]）：

1. pending（进行中）：初始状态，既没有被 fulfilled，也没有被 rejected。
2. fulfilled （已成功）：操作成功完成，并返回一个值（用 resolve 触发）。
3. rejected （已失败）：操作失败，并返回失败原因（用 reject 触发）。

⚠️ 特点：

• 状态 只能从 pending → fulfilled 或 pending → rejected ，一旦变化就 不可逆。
• 成功和失败只能发生一次，后续调用 resolve / reject 不会再改变状态。

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二、Promise 的方法

1. 实例方法

• then(onFulfilled, onRejected)

  • 注册成功和失败的回调。
  • 返回一个新的 Promise（可链式调用）。
  • 如果 onFulfilled / onRejected 返回值是 Promise，会进行 状态递归解析。

• catch(onRejected)

  • 相当于 .then(undefined, onRejected)。
  • 用于错误捕获。

• finally(onFinally)

  • 无论成功/失败都会执行。
  • 不会改变链式调用的结果，只做副作用处理。

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2. 静态方法

• Promise.resolve(value)

  • 返回一个 fulfilled 状态的 Promise。
  • 如果参数本身是 Promise，直接返回。

• Promise.reject(reason)

  • 返回一个 rejected 状态的 Promise。

• Promise.all(iterable)

  • 并行执行多个 Promise，所有都成功才成功，否则第一个失败就失败。

• Promise.allSettled(iterable)

  • 等待所有 Promise 执行完，不管成功/失败，返回每个结果的数组。

• Promise.race(iterable)

  • 谁先有结果（成功或失败）就返回谁的结果。

• Promise.any(iterable)

  • 只要有一个成功就返回成功，如果全部失败则返回 AggregateError。

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三、Promise 实现原理

Promise 的核心是 发布-订阅模式 + 状态机 + 事件循环。

1. 基础结构

一个 Promise 对象要有：

• state：存储当前状态（pending / fulfilled / rejected）。
• value / reason：存储成功的值或失败的原因。
• handlers：存放 then 注册的回调函数。

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2. 构造函数

class MyPromise {
  constructor(executor) {
    this.state = 'pending';
    this.value = undefined;
    this.reason = undefined;
    this.onFulfilledCallbacks = [];
    this.onRejectedCallbacks = [];

    const resolve = (value) => {
      if (this.state === 'pending') {
        this.state = 'fulfilled';
        this.value = value;
        this.onFulfilledCallbacks.forEach(fn => fn());
      }
    };

    const reject = (reason) => {
      if (this.state === 'pending') {
        this.state = 'rejected';
        this.reason = reason;
        this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => fn());
      }
    };

    try {
      executor(resolve, reject);
    } catch (err) {
      reject(err);
    }
  }

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3. then 方法

• 返回一个新的 Promise（支持链式调用）。
• 根据状态执行不同的回调。
• 若回调返回的是 Promise，需要递归解析（即 Promise 解决过程）。

  then(onFulfilled, onRejected) {
    onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : v => v;
    onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : e => { throw e };

    const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
      if (this.state === 'fulfilled') {
        queueMicrotask(() => { // 保证异步
          try {
            const x = onFulfilled(this.value);
            resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
          } catch (e) {
            reject(e);
          }
        });
      }

      if (this.state === 'rejected') {
        queueMicrotask(() => {
          try {
            const x = onRejected(this.reason);
            resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
          } catch (e) {
            reject(e);
          }
        });
      }

      if (this.state === 'pending') {
        this.onFulfilledCallbacks.push(() => {
          queueMicrotask(() => {
            try {
              const x = onFulfilled(this.value);
              resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
            } catch (e) {
              reject(e);
            }
          });
        });

        this.onRejectedCallbacks.push(() => {
          queueMicrotask(() => {
            try {
              const x = onRejected(this.reason);
              resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
            } catch (e) {
              reject(e);
            }
          });
        });
      }
    });

    return promise2;
  }
}

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4. resolvePromise 函数（核心）

处理 then 回调返回值的逻辑：

• 如果返回的是 普通值 ，直接 resolve。
• 如果返回的是 Promise，递归解析其状态。
• 避免 循环引用。

function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
  if (promise2 === x) {
    return reject(new TypeError('Chaining cycle detected'));
  }

  if (x && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
    let called = false;
    try {
      let then = x.then;
      if (typeof then === 'function') {
        then.call(x, y => {
          if (called) return;
          called = true;
          resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
        }, e => {
          if (called) return;
          called = true;
          reject(e);
        });
      } else {
        resolve(x);
      }
    } catch (e) {
      if (called) return;
      called = true;
      reject(e);
    }
  } else {
    resolve(x);
  }
}

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四、总结

• 状态 ：pending → fulfilled 或 pending → rejected，不可逆。

• 方法：

  • 实例方法：then、catch、finally。
  • 静态方法：resolve、reject、all、allSettled、race、any。

• 原理：

  • 通过状态机保证不可逆。
  • 使用回调队列保存 then 回调。
  • 返回新的 Promise 实现链式调用。
  • resolvePromise 负责递归解析，确保符合 Promise/A+ 规范。

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