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JavaScript中Promise的基本概念、使用方法，以及回调地狱规避
本文是上篇《JavaScript异步与回调》的后继，建议先行阅读，以便理解本文的核心内容。
一、前言
异步是为了提高CPU的占用率，让其始终处于忙碌状态。
有些操作（最典型的就是I/O）本身不需要CPU参与，而且非常耗时，如果不使用异步就会形成阻塞状态，CPU空转，页面卡死。
在异步环境下发生I/O操作，CPU就把I/O工作扔一边（此时I/O由其他控制器接手，仍然在数据传输），然后处理下一个任务，等I/O操作完成后通知CPU（回调就是一种通知方式）回来干活。
《JavaScript异步与回调》想要表达的核心内容是，异步工作的具体结束时间是不确定的，为了准确的在异步工作完成后进行后继的处理，就需要向异步函数中传入一个回调，从而在完成工作后继续下面的任务。
虽然回调可以非常简单的实现异步，但是却会由于多重嵌套形成回调地狱。避免回调地狱就需要解嵌套，将嵌套编程改为线性编程。
Promise是JavaScript中处理回调地狱最优解法。
二、Promise基本概念
Promise可以翻译为“承诺”，我们可以通过把异步工作封装称一个Promise，也就是做出一个承诺，承诺在异步工作结束后给出明确的信号！
Promise语法：
let promise = new Promise(function(resolve,reject){
// 异步工作
})
通过以上语法，我们就可以把异步工作封装成一个Promise。在创建Promise时传入的函数就是处理异步工作的方法，又被称为executor（执行者）。
resolve和reject是由JavaScript自身提供的回调函数，当executor执行完了任务就可以调用：
resolve(result)——如果成功完成，并返回结果result；reject(error)——如果执行是失败并产生error；
executor会在Promise创建完成后立即自动执行，其执行状态会改变Promise内部属性的状态：
state——最初是pending，然后在resolve被调用后转为fulfilled，或者在reject被调用时变为rejected；result——最初时undefined，然后在resolve(value)被调用后变为value，或者在reject被调用后变为error;
2.1 异步工作的封装
文件模块的fs.readFile就是一个异步函数，我们可以通过在executor中执行文件读取操作，从而实现对异步工作的封装。
以下代码封装了fs.readFile函数，并使用resolve(data)处理成功结果，使用reject(err)处理失败的结果。
代码如下：
let promise = new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile('1.txt', (err, data) => {
console.log('读取1.txt')
if (err) reject(err)
resolve(data)
})
})
如果我们执行这段代码，就会输出“读取1.txt”字样，证明在创建Promise后立刻就执行了文件读取操作。
2.2 Promise执行结果获取
以上Promise案例封装了读取文件操作，当完成创建后就会立即读取文件。如果想要获取Promise执行的结果，就需要使用then、catch和finally三个方法。
then
Promise的then方法可以用来处理Promise执行完成后的工作，它接收两个回调参数，语法如下：
promise.then(function(result),function(error))
- 第一个回调函数用于处理成功执行后的结果，参数
result就是resolve接收的值； - 第二个回调函数用于处理失败执行后的结果，参数
error就是reject接收的参数；
举例：
let promise = new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile('1.txt', (err, data) => {
console.log('读取1.txt')
if (err) reject(err)
resolve(data)
})
})
promise.then(
(data) => {
console.log('成功执行，结果是' + data.toString())
},
(err) => {
console.log('执行失败，错误是' + err.message)
})
如果文件读取成功执行，会调用第一个函数：
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
读取1.txt
成功执行，结果是1
删掉1.txt，执行失败，就会调用第二个函数：
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
读取1.txt
执行失败，错误是ENOENT: no such file or directory, open 'E:\Code\Node\demos\03-callback\1.txt'
如果我们只关注成功执行的结果，可以只传入一个回调函数：
promise.then((data)=>{
console.log('成功执行，结果是' + data.toString())
})
到这里我们就是实现了一次文件的异步读取操作。
catch
如果我们只关注失败的结果，可以把第一个then的回调传null：promise.then(null,(err)=>{...})。
亦或者采用更优雅的方式：promise.catch((err)=>{...})
let promise = new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile('1.txt', (err, data) => {
console.log('读取1.txt')
if (err) reject(err)
resolve(data)
})
})
promise.catch((err)=>{
console.log(err.message)
})
.catch((err)=>{...})和then(null,(err)=>{...})作用完全相同。
finally
.finally是promise不论结果如何都会执行的函数，和try...catch...语法中的finally用途一样，都可以处理和结果无关的操作。
例如：
new Promise((resolve,reject)=>{
//something...
})
.finally(()=>{console.log('不论结果都要执行')})
.then(result=>{...}, err=>{...})
finally回调没有参数，不论成功与否都会执行finally会传递promise的结果，所以在finally后仍然可以.then
三、使用Promise解决回调地狱
3.1 回调地狱出现的场景
现在，我们有一个需求：使用fs.readFile()方法顺序读取10个文件，并把十个文件的内容顺序输出。
由于fs.readFile()本身是异步的，我们必须使用回调嵌套的方式，代码如下：
fs.readFile('1.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString()) //1
fs.readFile('2.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('3.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('4.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('5.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('6.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('7.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('8.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('9.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
fs.readFile('10.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
// ==> 地狱之门
})
})
})
})
})
})
})
})
})
})
虽然以上代码能够完成任务，但是随着调用嵌套的增加，代码层次变得更深，维护难度也随之增加，尤其是我们使用的是可能包含了很多循环和条件语句的真实代码，而不是例子中简单的 console.log(...)。
3.2 不使用回调产生的后果
如果我们不使用回调，直接把fs.readFile()顺序的按照如下代码调用一遍，会发生什么呢？
//注意：这是错误的写法
fs.readFile('1.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('2.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('3.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('4.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('5.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('6.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('7.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('8.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('9.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
fs.readFile('10.txt', (err, data) => {
console.log(data.toString())
})
以下是我测试的结果（每次执行的结果都是不一样的）：
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
1
2
3
4
6
9
5
7
10
8
产生这种非顺序结果的原因是异步，并非多线程并行，异步在单线程里就可以实现。
之所以在这里使用这个错误的案例，是为了强调异步的概念，如果不理解为什么会产生这种结果，一定要回头补课了！
3.3 Promise解决方案
使用Promise解决异步顺序文件读取的思路：
- 封装一个文件读取
promise1，并使用resolve返回结果 - 使用
promise1.then接收并输出文件读取结果 - 在
promise1.then中创建一个新的promise2对象，并返回 - 调用新的
promise2.then接收并输出读取结果 - 在
promise2.then中创建一个新的promise3对象，并返回 - 调用新的
promise3.then接收并输出读取结果 - …
代码如下：
let promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile('1.txt', (err, data) => {
if (err) reject(err)
resolve(data)
})
})
let promise2 = promise1.then(
data => {
console.log(data.toString())
return new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile('2.txt', (err, data) => {
if (err) reject(err)
resolve(data)
})
})
}
)
let promise3 = promise2.then(
data => {
console.log(data.toString())
return new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile('3.txt', (err, data) => {
if (err) reject(err)
resolve(data)
})
})
}
)
let promise4 = promise3.then(
data => {
console.log(data.toString())
//.....
}
)
... ...
这样我们就把原本嵌套的回调地狱写成了线性模式。
但是代码还存在一个问题，虽然代码从管理上变的美丽了，但是大大增加了代码的长度。
3.4 链式编程
以上代码过于冗长，我们可以通过两个步骤，降低代码量：
- 封装功能重复的代码，完成文件读取和输出工作
- 省略中间
promise的变量创建，将.then链接起来
代码如下：
function myReadFile(path) {
return new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile(path, (err, data) => {
if (err) reject(err)
console.log(data.toString())
resolve()
})
})
}
myReadFile('1.txt')
.then(data => { return myReadFile('2.txt') })
.then(data => { return myReadFile('3.txt') })
.then(data => { return myReadFile('4.txt') })
.then(data => { return myReadFile('5.txt') })
.then(data => { return myReadFile('6.txt') })
.then(data => { return myReadFile('7.txt') })
.then(data => { return myReadFile('8.txt') })
.then(data => { return myReadFile('9.txt') })
.then(data => { return myReadFile('10.txt') })
由于myReadFile方法会返回一个新的Promise，我们可以直接执行.then方法，这种编程方式被称为链式编程。
代码执行结果如下：
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
这样就完成了异步且顺序的文件读取操作。
总结
Promise基本概念Promise的结果获取- 回调地狱的解决
- 链式编程