Использование промисов

Promise (промис) - это объект, представляющий результат успешного или неудачного завершения асинхронной операции. Так как большинство людей пользуются уже созданными промисами, это руководство начнём с объяснения использования вернувшихся промисов до объяснения принципов создания. 

В сущности, промис - это возвращаемый объект, в который вы записываете два колбэка вместо того, чтобы передать их функции.

Например, вместо старомодной функции, которая принимает два колбэка и вызывает один из них в зависимости от успешного или неудачного завершения операции:

function doSomethingOldStyle(successCallback, failureCallback) {
  console.log("Готово.");
  // Успех в половине случаев.
  if (Math.random() > .5) {
    successCallback("Успех")
  } else {
    failureCallback("Ошибка")
  }
}

function successCallback(result) {
  console.log("Успешно завершено с результатом " + result);
}

function failureCallback(error) {
  console.log("Завершено с ошибкой " + error);
}

doSomethingOldStyle(successCallback, failureCallback);

…современные функции возвращают промис, в который вы записываете ваши колбэки:

function doSomething() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log("Готово.");
    // Успех в половине случаев.
    if (Math.random() > .5) {
      resolve("Успех")
    } else {
      reject("Ошибка")
    }
  })
}

const promise = doSomething();
promise.then(successCallback, failureCallback);

…или просто:

doSomething().then(successCallback, failureCallback);

Мы называем это асинхронным вызовом функции. У этого соглашения есть несколько преимуществ. Давайте рассмотрим их.

Гарантии

В отличие от старомодных переданных колбэков промис даёт некоторые гарантии:

  • Колбэки никогда не будут вызваны до завершения обработки текущего события в событийном цикле JavaScript.
  • Колбэки, добавленные через .then даже после успешного или неудачного завершения асинхронной операции, будут также вызваны.
  • Несколько колбэков может быть добавлено вызовом .then нужное количество раз, и они будут выполняться независимо в порядке добавления.

Но наиболее непосредственная польза от промисов - цепочка вызовов (chaining).

Цепочка вызовов

Общая нужда - выполнять две или более асинхронных операции одна за другой, причём каждая следующая начинается при успешном завершении предыдущей и использует результат её выполнения. Мы реализуем это, создавая цепочку вызовов промисов (promise chain).

Вот в чём магия: функция then возвращает новый промис, отличающийся от первоначального:

let promise = doSomething();
let promise2 = promise.then(successCallback, failureCallback);

или

let promise2 = doSomething().then(successCallback, failureCallback);

Второй промис представляет завершение не только doSomething(), но и функций successCallback или failureCallback, переданных вами, а они тоже могут быть асинхронными функциями, возвращающими промис. В этом случае все колбэки, добавленные к promise2 будут поставлены в очередь за промисом, возвращаемым successCallback или failureCallback.

По сути, каждый вызванный промис означает успешное завершение предыдущих шагов в цепочке.

Раньше выполнение нескольких асинхронных операций друг за другом приводило к классической "Вавилонской башне" колбэков:

doSomething(function(result) {
  doSomethingElse(result, function(newResult) {
    doThirdThing(newResult, function(finalResult) {
      console.log('Итоговый результат: ' + finalResult);
    }, failureCallback);
  }, failureCallback);
}, failureCallback);

В современных функциях мы записываем колбэки в возвращаемые промисы - формируем цепочку промисов:

doSomething().then(function(result) {
  return doSomethingElse(result);
})
.then(function(newResult) {
  return doThirdThing(newResult);
})
.then(function(finalResult) {
  console.log('Итоговый результат: ' + finalResult);
})
.catch(failureCallback);

Аргументы then необязательны, а catch(failureCallback) - это сокращение для then(null, failureCallback). Вот как это выражено с помощью стрелочных функций:

doSomething()
.then(result => doSomethingElse(result))
.then(newResult => doThirdThing(newResult))
.then(finalResult => {
  console.log(`Итоговый результат: ${finalResult}`);
})
.catch(failureCallback);

Важно: Всегда возвращайте промисы в return, иначе колбэки не будут сцеплены и ошибки могут быть не пойманы (стрелочные функции неявно возвращают результат, если скобки {} вокруг тела функции опущены).

Цепочка вызовов после catch

Можно продолжить цепочку вызовов после ошибки, т. е. после catch, что полезно для выполнения новых действий даже после того, как действие вернёт ошибку в цепочке вызовов. Ниже приведён пример:

new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('Начало');

    resolve();
})
.then(() => {
    throw new Error('Где-то произошла ошибка');

    console.log('Выведи это');
})
.catch(() => {
    console.log('Выведи то');
})
.then(() => {
    console.log('Выведи это, несмотря ни на что');
});

В результате выведется данный текст:

Начало
Выведи то
Выведи это, несмотря ни на что

Заметьте, что текст "Выведи это" не вывелся, потому что "Где то произошла ошибка" привела к отказу

Распространение ошибки

Вы могли ранее заметить, что failureCallback  повторяется три раза  в "pyramid of doom", а в цепочке промисов всего лишь один раз:

doSomething()
.then(result => doSomethingElse(result))
.then(newResult => doThirdThing(newResult))
.then(finalResult => console.log(`Итоговый результат: ${finalResult}`))
.catch(failureCallback);

В основном, цепочка промисов останавливает выполнение кода, если где-либо произошла ошибка, и вместо этого ищет далее по цепочке обработчики ошибок. Это очень похоже на то, как работает синхронный код:

try {
  let result = syncDoSomething();
  let newResult = syncDoSomethingElse(result);
  let finalResult = syncDoThirdThing(newResult);
  console.log(`Итоговый результат: ${finalResult}`);
} catch(error) {
  failureCallback(error);
}

Эта симметрия с синхронным кодом лучше всего показывает себя в синтаксическом сахаре async/await в ECMAScript 2017:

async function foo() {
  try {
    let result = await doSomething();
    let newResult = await doSomethingElse(result);
    let finalResult = await doThirdThing(newResult);
    console.log(`Итоговый результат: ${finalResult}`);
  } catch(error) {
    failureCallback(error);
  }
}

Работа данного кода основана на промисах. Для примера здесь используется функция doSomething(), которая встречалась ранее. Вы можете прочитать больше о синтаксисе здесь

Промисы решают основную проблему  пирамид, обработку всех ошибок, даже вызовов исключений и программных ошибок. Это основа для функционального построения асинхронных операций.

Создание промиса вокруг старого колбэка

Promise может быть создан с помощью конструктора. Это может понадобится только для старых API.

В идеале, все асинхронные функции уже должны возвращать промис. Но увы, некоторые APIs до сих пор ожидают успешного или неудачного  колбэка переданных по старинке. Типичный пример: setTimeout() функция:

setTimeout(() => saySomething("10 seconds passed"), 10000);

Смешивание старого колбэк-стиля и промисов проблематично. В случае неудачного завершения saySomething или программной ошибки, нельзя обработать ошибку.

К с частью мы можем обернуть функцию в промис. Хороший тон оборачивать проблематичные функции на самом низком возможном уровне, и больше никогда их не вызывать на прямую:

const wait = ms => new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));

wait(10000).then(() => saySomething("10 seconds")).catch(failureCallback);

В сущности, конструктор промиса становится исполнителем функции, который позволяет нам резолвить или режектить промис вручную. Так как setTimeout всегда успешен, мы опустили reject в этом случае.

Композиция

Promise.resolve() и Promise.reject() короткий способ создать уже успешные или отклонённые промисы соответственно. Это иногда бывает полезно.

Promise.all() и Promise.race() - два метода запустить асинхронные операции параллельно.

Последовательное выполнение композиции возможно при помощи хитрости JavaScript:

[func1, func2].reduce((p, f) => p.then(f), Promise.resolve());

Фактически, мы превращаем массив асинхронных функций в цепочку промисов равносильно: Promise.resolve().then(func1).then(func2);

Это также можно сделать, объединив композицию в функцию, в функциональном стиле программирования:

const applyAsync = (acc,val) => acc.then(val);
const composeAsync = (...funcs) => x => funcs.reduce(applyAsync, Promise.resolve(x));

composeAsync функция примет любое количество функций в качестве аргументов и вернёт новую функцию которая примет в параметрах начальное значение, переданное по цепочке. Это удобно, потому что некоторые или все функции могут быть либо асинхронными либо синхронными, и они гарантированно выполнятся в правильной последовательности:

const transformData = composeAsync(func1, asyncFunc1, asyncFunc2, func2);
transformData(data);

В ECMAScript 2017, последовательные композиции могут быть выполнены более простым способом с помощью async/await:

for (const f of [func1, func2]) {
  await f();
}

Порядок выполнения

Чтобы избежать сюрпризов, функции, переданные в then никогда не будут вызваны синхронно, даже с уже разрешённым промисом:

Promise.resolve().then(() => console.log(2));
console.log(1); // 1, 2

Вместо немедленного выполнения, переданная функция встанет в очередь микрозадач, а значит выполнится, когда очередь будет пустой  в конце текущего вызова JavaScript цикла событий (event loop), т.е. очень скоро:

const wait = ms => new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));

wait().then(() => console.log(4));
Promise.resolve().then(() => console.log(2)).then(() => console.log(3));
console.log(1); // 1, 2, 3, 4

Вложенность

Простые цепочки promise лучше оставлять без вложений, так как вложенность может быть результатом небрежной структуры. Смотрите распространённые ошибки.

Вложенность - это управляющая структура, ограничивающая область действия операторов catch. В частности, вложенный catch только перехватывает сбои в своей области и ниже, а не ошибки выше в цепочке за пределами вложенной области. При правильном использовании это даёт большую точность в извлечение ошибок:

doSomethingCritical()
.then(result => doSomethingOptional()
  .then(optionalResult => doSomethingExtraNice(optionalResult))
  .catch(e => {})) // Игнорируется если необязательные параметр не выкинул исключение
.then(() => moreCriticalStuff())
.catch(e => console.log("Критическая ошибка: " + e.message));

Обратите внимание, что необязательный шаги здесь выделены отступом.

Внутренний оператор catch нейтрализует и перехватывает ошибки только от doSomethingOptional() и doSomethingExtraNice(), после чего код возобновляется с помощью moreCriticalStuff(). Важно, что в случае сбоя doSomethingCritical() его ошибка перехватывается только последним (внешним) catch.

Частые ошибки

В этом разделе собраны частые ошибки, возникающие при создании цепочек промисов. Несколько таких ошибок можно увидеть в следующем примере:

// Плохой пример! Три ошибки!

doSomething().then(function(result) {
  doSomethingElse(result) // Забыл вернуть промис из внутренней цепочки + неуместное влаживание
  .then(newResult => doThirdThing(newResult));
}).then(() => doFourthThing());
// Забыл закончить цепочку методом catch

Первая ошибка это неправильно сцепить вещи между собой. Такое происходит когда мы создаём промис но забываем вернуть его. Как следствие, цепочка сломана, но правильнее было бы сказать что теперь у нас есть две независимые цепочки, соревнующиеся за право разрешится первой. Это означает doFourthThing() не будет ждать doSomethingElse() или doThirdThing() пока тот закончится, и будет исполнятся параллельно с ними, это ,вероятно, не то что хотел разработчик. Отдельные цепочки также имеют отдельную обработку ошибок, что приводит к необработанным ошибкам.

Вторая ошибка это излишняя вложенность, включая первую ошибку. Вложенность также ограничивает область видимости внутренних обработчиков ошибок, если это не то чего хотел разработчик, это может привести к необработанным ошибкам. Примером этого является пример как не нужно создавать промисы, который комбинирует вложенность с чрезмерным использованием конструктора промисов для оборачивания кода который уже использует промисы.

Третья ошибка это забыть закончить цепочку ключевым словом catch. Незаконченные цепочки приводят к необработанным отторжениям промисов в большинстве браузеров.

Хорошим примером является всегда либо возвращать либо заканчивать цепочки промисов, и как только вы получаете новый промис, возвращайте его сразу же, чтобы не усложнять код излишней вложенностью:

doSomething()
.then(function(result) {
  return doSomethingElse(result);
})
.then(newResult => doThirdThing(newResult))
.then(() => doFourthThing())
.catch(error => console.log(error));

Обратите внимание что () => x  это сокращённая форма () => { return x; }.

Теперь у нас имеется единственная определённая цепочка с правильной обработкой ошибок.

Использование async/await предотвращает большинство, если не все вышеуказанные ошибки—но взамен появляется другая частая ошибка—забыть ключевое слово await.

Смотрите также