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JavaScriptPromise原理与异步实现解析

时间：2025-12-23 17:39:35 137浏览收藏

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Promise 是异步操作的解决方案，通过状态管理（pending、fulfilled、rejected）实现链式调用与统一错误处理，其核心在于状态不可逆和回调函数的注册与执行机制，手写 MyPromise 可深入理解构造函数、then 方法、resolvePromise 等关键逻辑，结合发布订阅模式和微任务队列模拟异步流程，相比回调函数更清晰可控，且为 async/await 提供底层支持。

JavaScriptPromise实现原理_JavaScript异步解决方案

Promise 是 JavaScript 中处理异步操作的核心机制之一。它并不是替代回调函数的“新语法”，而是一种更清晰、更可控的异步编程模式。理解 Promise 的实现原理，有助于掌握其运行机制，也能更好地应对复杂的异步流程控制。

Promise 的核心思想

Promise 表示一个异步操作的最终完成或失败，以及其结果值。它的设计目标是解决“回调地狱”（Callback Hell）问题，通过链式调用和统一的错误处理机制提升代码可读性和维护性。

一个原生的 Promise 有三种状态：

pending（等待中）：初始状态，既没有被完成也没有被拒绝
fulfilled（已成功）：操作成功完成
rejected（已失败）：操作失败

状态一旦从 pending 变为 fulfilled 或 rejected，就不可逆，不能再改变。

手写一个简易 Promise

为了理解其实现原理，我们可以实现一个简化版的 Promise，称为 MyPromise。

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

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

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

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

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

    return new MyPromise((resolve, reject) => {
      if (this.status === 'fulfilled') {
        setTimeout(() => {
          try {
            const x = onFulfilled(this.value);
            resolvePromise(x, resolve, reject);
          } catch (e) {
            reject(e);
          }
        });
      }

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

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

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

function resolvePromise(x, resolve, reject) {
  if (x instanceof MyPromise) {
    x.then(resolve, reject);
  } else {
    resolve(x);
  }
}

这个简化实现包含了以下关键点：

构造函数接收一个执行器（executor），立即执行，并传入 resolve 和 reject 函数
通过数组存储异步 resolved 或 rejected 后需要执行的回调（发布订阅模式）
then 方法支持链式调用，返回新的 Promise 实例
使用 setTimeout 模拟微任务队列（实际中 Promise 使用 MutationObserver 或 queueMicrotask）
resolvePromise 处理返回值可能为 Promise 的情况，实现链式传递

Promise 解决异步问题的优势

相比传统的回调函数，Promise 提供了更优雅的异步解决方案：

链式调用：避免层层嵌套，代码线性化。例如：fetch().then(...).then(...).catch()
统一错误处理：通过 catch 捕获前面任意步骤的异常，无需每个回调都处理错误
状态管理清晰：状态不可逆，逻辑更可控
可组合性强：支持 Promise.all、Promise.race 等并发控制方法

与 async/await 的关系

async 函数是 Promise 的语法糖。每一个 async 函数返回的都是一个 Promise，而 await 则是 Promise.then 的语法层面封装。

例如：

async function getData() {
  const res = await fetch('/api/data');
  const data = await res.json();
  return data;
}

等价于：

function getData() {
  return fetch('/api/data')
    .then(res => res.json());
}

async/await 让异步代码看起来像同步，但底层依然依赖 Promise 实现。

基本上就这些。Promise 不复杂但容易忽略细节，比如状态变更的不可逆性、then 的微任务特性、链式返回的新实例等。掌握其实现原理，能帮助你在复杂场景中写出更健壮的异步逻辑。

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