回调函数-Promise

一、准备

1.1 区别实例对象与函数对象

  1. 实例对象：new 函数产生的对象，称为实例对象，简称为对象
  2. 函数对象：将函数作为对象使用时，称为函数对象
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function Fn() {
  // Fn只能称为函数
}
const fn = new Fn() // Fn只有new过的才可以称为构造函数
//fn称为实例对象
console.log(Fn.prototype) // Fn作为对象使用时，才可以称为函数对象
Fn.bind({}) //Fn作为函数对象使用
$('#test') // $作为函数使用
$.get('/test') // $作为函数对象使用

()的左边必然是函数，点的左边必然是对象

1.2 回调函数

同步回调

定义：立即执行，完全执行完了才结束，不会放入回调队列中

举例：数组遍历相关的回调 / Promise 的 excutor 函数

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const arr = [1, 3, 5]
arr.forEach(item => {
  // 遍历回调，同步回调，不会放入队列，一上来就要执行
  console.log(item)
})
console.log('forEach()之后')
// 1
// 3
// 5
// "forEach()之后"

异步回调

定义：不会立即执行，会放入回调队列中将来执行

举例：定时器回调 / ajax 回调 / Promise 成功或失败的回调

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// 定时器回调
setTimeout(() => {
  // 异步回调，会放入队列中将来执行
  console.log('timeout callback()')
}, 0)
console.log('setTimeout()之后')
// “setTimeout()之后”
// “timeout callback()”
// Promise 成功或失败的回调
new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
}).then(
  value => {
    console.log('value', value)
  },
  reason => {
    console.log('reason', reason)
  }
)
console.log('----')
// ----
// value 1

js 引擎是先把初始化的同步代码都执行完成后，才执行回调队列中的代码

1.3 JS 的 error 处理

错误的类型

Error：所有错误的父类型

ReferenceError：引用的变量不存在

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console.log(a) // ReferenceError:a is not defined

TypeError：数据类型不正确

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let b
console.log(b.xxx)
// TypeError:Cannot read property 'xxx' of undefined
let b = {}
b.xxx()
// TypeError:b.xxx is not a function

RangeError：数据值不在其所允许的范围内

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function fn() {
  fn()
}
fn()
// RangeError:Maximum call stack size exceeded

SyntaxError：语法错误

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const c = """"
// SyntaxError:Unexpected string

错误处理

捕获错误：try … catch

抛出错误：throw error

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function something() {
  if (Date.now() % 2 === 1) {
    console.log('当前时间为奇数，可以执行任务')
  } else {
    //如果时间为偶数抛出异常，由调用来处理
    throw new Error('当前时间为偶数，无法执行任务')
  }
}

// 捕获处理异常
try {
  something()
} catch (error) {
  alert(error.message)
}

错误对象

massage 属性：错误相关信息

stack 属性：函数调用栈记录信息

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try {
  let d
  console.log(d.xxx)
} catch (error) {
  console.log(error.message)
  console.log(error.stack)
}
console.log('出错之后')
// Cannot read property 'xxx' of undefined
// TypeError:Cannot read property 'xxx' of undefined
// 出错之后

因为错误被捕获处理了，后面的代码才能运行下去，打印出‘出错之后’

二、Promise 的理解和使用

2.1 Promise 是什么

2.1.1 Promise 的理解

抽象表达：Promise 是 JS 中进行异步编程的新的解决方案

具体表达：

  1. 语法上：Promise 是一个构造函数
  2. 功能上：Promise 对象用来封装一个异步操作并可以获取其结果

2.1.2 Promise 的状态改变

  1. pending 变为 resolved
  2. pending 变为 rejected

只有这两种，且一个 promise 对象只能改变一次。无论成功还是失败，都会有一个结果数据。成功的结果数据一般称为 value，而失败的一般称为 reason。

2.1.3 Promise 的基本流程

img

2.1.4 Promise 的基本使用

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// 创建一个新的p对象promise
const p = new Promise((resolve, reject) => {
  // 执行器函数
  // 执行异步操作任务
  setTimeout(() => {
    const time = Date.now()
    // 如果当前时间是偶数代表成功，否则失败
    if (time % 2 == 0) {
      // 如果成功，调用resolve(value)
      resolve('成功的数据，time=' + time)
    } else {
      // 如果失败，调用reject(reason)
      reject('失败的数据，time=' + time)
    }
  }, 1000)
})

p.then(
  value => {
    // 接收得到成功的value数据 onResolved
    console.log('成功的回调', value)
  },
  reason => {
    // 接收得到失败的reason数据 onRejected
    console.log('失败的回调', reason)
  }
)

.then() 和执行器(excutor)同步执行，.then() 中的回调函数异步执行

2.2 为什么要用 Promise

1.指定回调函数的方式更加灵活

旧的：必须在启动异步任务前指定

promise：启动异步任务 => 返回 promise 对象 => 给 promise 对象绑定回调函数(甚至可以在异步任务结束后指定)

2.支持链式调用，可以解决回调地狱问题

什么是回调地狱？

回调函数嵌套调用，外部回调函数异步执行的结果是其内部嵌套的回调函数执行的条件

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doSomething(function (result) {
  doSomethingElse(
    result,
    function (newResult) {
      doThirdThing(
        newResult,
        function (finalResult) {
          console.log('Got the final result:' + finalResult)
        },
        failureCallback
      )
    },
    failureCallback
  )
}, failureCallback)
回调地狱的缺点？

不便于阅读 / 不便于异常处理

解决方案？

promise 链式调用

终极解决方案？

async/await

使用 promise 的链式调用解决回调地狱
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doSomething()
  .then(result => doSomethingElse(result))
  .then(newResult => doThirdThing(newResult))
  .then(finalResult => {
    console.log('Got the final result:' + finalResult)
  })
  .catch(failureCallback)

回调地狱的终极解决方案 async/await

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async function request() {
  try {
    const result = await doSomething()
    const newResult = await doSomethingElse(result)
    const finalResult = await doThirdThing(newResult)
    console.log('Got the final result:' + finalResult)
  } catch (error) {
    failureCallback(error)
  }
}

2.3 如何使用 Promise

API

  1. Promise 构造函数：Promise(excutor) {}

    excutor 函数：同步执行 (resolve, reject) => {}

    resolve 函数：内部定义成功时调用的函数 resove(value)

    reject 函数：内部定义失败时调用的函数 reject(reason)

    说明：excutor 是执行器，会在 Promise 内部立即同步回调，异步操作 resolve/reject 就在 excutor 中执行

  2. Promise.prototype.then 方法：p.then(onResolved, onRejected)

    1）onResolved 函数：成功的回调函数 (value) => {}

    2）onRejected 函数：失败的回调函数 (reason) => {}

    说明：指定用于得到成功 value 的成功回调和用于得到失败 reason 的失败回调，返回一个新的 promise 对象

  3. Promise.prototype.catch 方法：p.catch(onRejected)

    1）onRejected 函数：失败的回调函数 (reason) => {}

    说明：then() 的语法糖，相当于 then(undefined, onRejected)

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new Promise((resolve, reject) => { // excutor执行器函数
 setTimeout(() => {
   if(...) {
     resolve('成功的数据') // resolve()函数
   } else {
     reject('失败的数据') //reject()函数
    }
 }, 1000)
}).then(
 value => { // onResolved()函数
  console.log(value)
}
).catch(
 reason => { // onRejected()函数
  console.log(reason)
}
)

  1. Promise.resolve 方法：Promise.resolve(value)

    value：将被 Promise 对象解析的参数，也可以是一个成功或失败的 Promise 对象

    返回：返回一个带着给定值解析过的 Promise 对象，如果参数本身就是一个 Promise 对象，则直接返回这个 Promise 对象。

  2. Promise.reject 方法：Promise.resolve(reason)

    reason：失败的原因

    说明：返回一个失败的 promise 对象

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//产生一个成功值为1的promise对象
new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
})
//相当于
const p1 = Promise.resolve(1)
const p2 = Promise.resolve(2)
const p3 = Promise.reject(3)

p1.then(value => {
  console.log(value)
}) // 1
p2.then(value => {
  console.log(value)
}) // 2
p3.catch(reason => {
  console.log(reason)
}) // 3

Promise.resolve()/Promise.reject() 方法就是一个语法糖

  1. Promise.all 方法：Promise.all(iterable)

    iterable：包含 n 个 promise 的可迭代对象，如 Array 或 String

    说明：返回一个新的 promise，只有所有的 promise 都成功才成功，只要有一个失败了就直接失败

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const pAll = Promise.all([p1, p2, p3])
const pAll2 = Promise.all([p1, p2])
//因为其中p3是失败所以pAll失败
pAll.then(
  value => {
    console.log('all onResolved()', value)
  },
  reason => {
    console.log('all onRejected()', reason)
  }
)
// all onRejected() 3
pAll2.then(
  values => {
    console.log('all onResolved()', values)
  },
  reason => {
    console.log('all onRejected()', reason)
  }
)
// all onResolved() [1, 2]

  1. Promise.race 方法：Promise.race(iterable)

    iterable：包含 n 个 promise 的可迭代对象，如 Array 或 String

    说明：返回一个新的 promise，第一个完成的 promise 的结果状态就是最终的结果状态

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const pRace = Promise.race([p1, p2, p3])
// 谁先完成就输出谁(不管是成功还是失败)
const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(1)
  }, 1000)
})
const p2 = Promise.resolve(2)
const p3 = Promise.reject(3)

pRace.then(
  value => {
    console.log('race onResolved()', value)
  },
  reason => {
    console.log('race onRejected()', reason)
  }
)
//race onResolved() 2

Promise 的几个关键问题

1.如何改变 promise 的状态？

(1)resolve(value)：如果当前是 pending 就会变为 resolved

(2)reject(reason)：如果当前是 pending 就会变为 rejected

(3)抛出异常：如果当前是 pending 就会变为 rejected

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const p = new Promise((resolve, reject) => {
  //resolve(1) // promise变为resolved成功状态
  //reject(2) // promise变为rejected失败状态
  throw new Error('出错了') // 抛出异常，promise变为rejected失败状态，reason为抛出的error
})
p.then(
  value => {},
  reason => {
    console.log('reason', reason)
  }
)
// reason Error:出错了
2.一个 promise 指定多个成功/失败回调函数，都会调用吗？

当 promise 改变为对应状态时都会调用

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const p = new Promise((resolve, reject) => {
  //resolve(1)
  reject(2)
})
p.then(
  value => {},
  reason => {
    console.log('reason', reason)
  }
)
p.then(
  value => {},
  reason => {
    console.log('reason2', reason)
  }
)
// reason 2
// reason2 2
3.改变 promise 状态和指定回调函数谁先谁后？

  1. 都有可能，常规是先指定回调再改变状态，但也可以先改状态再指定回调

  2. 如何先改状态再指定回调？

    (1)在执行器中直接调用 resolve()/reject()

    (2)延迟更长时间才调用 then()

  3. 什么时候才能得到数据？

    (1)如果先指定的回调，那当状态发生改变时，回调函数就会调用得到数据

    (2)如果先改变的状态，那当指定回调时，回调函数就会调用得到数据

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new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(1) // 改变状态
  }, 1000)
}).then(
  // 指定回调函数
  value => {},
  reason => {}
)

此时，先指定回调函数，保存当前指定的回调函数；后改变状态(同时指定数据)，然后异步执行之前保存的回调函数。

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new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1) // 改变状态
}).then(
  // 指定回调函数
  value => {},
  reason => {}
)

这种写法，先改变的状态(同时指定数据)，后指定回调函数(不需要再保存)，直接异步执行回调函数

4.promise.then() 返回的新 promise 的结果状态由什么决定？

(1)简单表达：由 then() 指定的回调函数执行的结果决定

(2)详细表达：

① 如果抛出异常，新 promise 变为 rejected，reason 为抛出的异常

② 如果返回的是非 promise 的任意值，新 promise 变为 resolved，value 为返回的值

③ 如果返回的是另一个新 promise，此 promise 的结果就会成为新 promise 的结果

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new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
})
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved1()', value)
    },
    reason => {
      console.log('onRejected1()', reason)
    }
  )
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved2()', value)
    },
    reason => {
      console.log('onRejected2()', reason)
    }
  )
// onResolved1() 1
// onResolved2() undefined
new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
})
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved1()', value)
      //return 2                   // onResolved2() 2
      //return Promise.resolve(3)  // onResolved2() 3
      //return Promise.reject(4)   // onRejected2() 4
      //throw 5                    // onRejected2() 5
    },
    reason => {
      console.log('onRejected1()', reason)
    }
  )
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved2()', value)
    },
    reason => {
      console.log('onRejected2()', reason)
    }
  )
// onResolved1() 1
// 对应输出如上所示
5.promise 如何串联多个操作任务？

(1)promise 的 then() 返回一个新的 promise，可以并成 then() 的链式调用

(2)通过 then 的链式调用串联多个同步/异步任务

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new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    console.log('执行任务1(异步)')
    resolve(1)
  }, 1000)
})
  .then(value => {
    console.log('任务1的结果', value)
    console.log('执行任务2(同步)')
    return 2 // 同步任务直接return返回结果
  })
  .then(value => {
    console.log('任务2的结果', value)
    return new Promise((resolve, reject) => {
      // 异步任务需要包裹在Promise对象中
      setTimeout(() => {
        console.log('执行任务3(异步)')
        resolve(3)
      }, 1000)
    })
  })
  .then(value => {
    console.log('任务3的结果', value)
  })
// 执行任务1(异步)
// 任务1的结果 1
// 执行任务2(同步)
// 任务2的结果 2
// 执行任务3(异步)
// 任务3的结果 3
6.Promise 异常穿透(传透)？

(1)当使用 promise 的 then 链式调用时，可以在最后指定失败的回调

(2)前面任何操作出了异常，都会传到最后失败的回调中处理

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new Promise((resolve, reject) => {
  //resolve(1)
  reject(1)
})
  .then(value => {
    console.log('onResolved1()', value)
    return 2
  })
  .then(value => {
    console.log('onResolved2()', value)
    return 3
  })
  .then(value => {
    console.log('onResolved3()', value)
  })
  .catch(reason => {
    console.log('onRejected1()', reason)
  })
// onRejected1() 1

相当于这种写法：

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new Promise((resolve, reject) => {
  //resolve(1)
  reject(1)
})
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved1()', value)
      return 2
    },
    reason => {
      throw reason
    } // 抛出失败的结果reason
  )
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved2()', value)
      return 3
    },
    reason => {
      throw reason
    }
  )
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved3()', value)
    },
    reason => {
      throw reason
    }
  )
  .catch(reason => {
    console.log('onRejected1()', reason)
  })
// onRejected1() 1

所以失败的结果是一层一层处理下来的，最后传递到 catch 中。

或者，将 reason => {throw reason} 替换为 reason => Promise.reject(reason) 也是一样的

7.中断 promise 链？

当使用 promise 的 then 链式调用时，在中间中断，不再调用后面的回调函数

办法：在回调函数中返回一个 pending 状态的 promise 对象

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new Promise((resolve, reject) => {
  //resolve(1)
  reject(1)
})
  .then(value => {
    console.log('onResolved1()', value)
    return 2
  })
  .then(value => {
    console.log('onResolved2()', value)
    return 3
  })
  .then(value => {
    console.log('onResolved3()', value)
  })
  .catch(reason => {
    console.log('onRejected1()', reason)
  })
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved4()', value)
    },
    reason => {
      console.log('onRejected2()', reason)
    }
  )
// onRejected1() 1
// onResolved4() undefined

为了在 catch 中就中断执行，可以这样写：

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new Promise((resolve, reject) => {
  //resolve(1)
  reject(1)
})
  .then(value => {
    console.log('onResolved1()', value)
    return 2
  })
  .then(value => {
    console.log('onResolved2()', value)
    return 3
  })
  .then(value => {
    console.log('onResolved3()', value)
  })
  .catch(reason => {
    console.log('onRejected1()', reason)
    return new Promise(() => {}) // 返回一个pending的promise
  })
  .then(
    value => {
      console.log('onResolved4()', value)
    },
    reason => {
      console.log('onRejected2()', reason)
    }
  )
// onRejected1() 1

在 catch 中返回一个新的 promise，且这个 promise 没有结果。

由于，返回的新的 promise 结果决定了后面 then 中的结果，所以后面的 then 中也没有结果。

这就实现了中断 promise 链的效果。

三、自定义(手写)Promise

3.1 Promise.js

Promise.js 是 ES5 function 实现 Promise 的完整版

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/*
  自定义Promise函数模块：IIFE
*/
;(function (window) {
  const PENDING = 'pending'
  const RESOLVED = 'resolved'
  const REJECTED = 'rejected'

  /*
  Promise构造函数
  excutor: 执行器函数(同步执行)
*/
  function Promise(excutor) {
    // 将当前Promise对象保存起来
    const self = this
    self.status = PENDING // 给promise对象指定status属性，初始值为pending
    self.data = undefined // 给promise对象指定一个用于存储结果数据的属性
    self.callbacks = [] // 每个元素的结构： {onResolved() {}, onRejected() {}}
    function resolve(value) {
      // 如果当前状态不是pending，直接结束
      if (self.status !== PENDING) {
        return
      }
      // 将状态改为resolved
      self.status = RESOLVED
      // 保存value数据
      self.data = value
      // 如果有待执行的callback函数，立即异步执行回调函数onResolved
      if (self.callbacks.length > 0) {
        setTimeout(() => {
          // 放入队列中执行所有成功的回调
          self.callbacks.forEach(callbacksObj => {
            callbacksObj.onResolved(value)
          })
        })
      }
    }

    function reject(reason) {
      // 如果当前状态不是pending，直接结束
      if (self.status !== PENDING) {
        return
      }
      // 将状态改为rejected
      self.status = REJECTED
      // 保存value数据
      self.data = reason
      // 如果有待执行的callback函数，立即异步执行回调函数onRejected
      if (self.callbacks.length > 0) {
        setTimeout(() => {
          // 放入队列中执行所有失败的回调
          self.callbacks.forEach(callbacksObj => {
            callbacksObj.onRejected(reason)
          })
        })
      }
    }
    //立即同步执行excutor函数
    try {
      excutor(resolve, reject)
    } catch (error) {
      // 如果执行器抛出异常，promise对象变为rejected状态
      reject(error)
    }
  }

  /*
  Promise原型对象的then()
  指定成功和失败的回调函数
  返回一个新的promise对象
  */
  Promise.prototype.then = function (onResolved, onRejected) {
    onResolved = typeof onResolved === 'function' ? onResolved : value => value // 向后传递成功的value
    // 指定默认的失败的回调（实现错误/异常穿透的关键点）
    onRejected =
      typeof onRejected === 'function'
        ? onRejected
        : reason => {
            throw reason
          } // 向后传递失败的reason
    const self = this
    // 返回一个新的promise对象
    return new Promise((resolve, reject) => {
      /*
      调用指定的回调函数处理
      */
      function handle(callback) {
        /*
          1. 如果抛出异常，return的promise就会失败，reason就是error
          2. 如果回调函数执行返回的不是promise，return的promise就会成功，value就是返回的值
          3. 如果回调函数执行返回的是promise，return的promise的结果就是这个promise的结果
          */
        try {
          const result = callback(self.data)
          if (result instanceof Promise) {
            // 第三种情况
            result.then(
              value => resolve(value), // 当result成功时，让return的promise也成功
              reason => reject(reason) // 当result失败时，让return的promise也失败
            )
            // result.then(resolve, reject) // 简洁的写法
          } else {
            //第二种情况
            resolve(result)
          }
        } catch (error) {
          // 第一种情况
          reject(error)
        }
      }
      if (self.status === PENDING) {
        // 如果当前状态还是pending状态，将回调函数保存起来
        self.callbacks.push({
          onResolved(value) {
            handle(onResolved)
          },
          onRejected(reason) {
            handle(onRejected)
          },
        })
      } else if (self.status === RESOLVED) {
        // 如果当前状态已经改变为resolved状态，异步执行onResolved并改变return的promise状态
        setTimeout(() => {
          handle(onResolved)
        })
      } else {
        // 如果当前状态已经改变为rejected状态，异步执行onRejected并改变return的promise状态
        setTimeout(() => {
          handle(onRejected)
        })
      }
    })
  }

  /*
  Promise原型对象的catch()
  指定成功和失败的回调函数
  返回一个新的promise对象
  */
  Promise.prototype.catch = function (onRejected) {
    return this.then(undefined, onRejected)
  }

  /*
  Promise函数对象的resolve方法
  返回一个指定结果的成功的promise
  */
  Promise.resolve = function (value) {
    // 返回一个成功/失败的promise
    return new Promise((resolve, reject) => {
      if (value instanceof Promise) {
        // value是promise，使用value的结果作为new的promise的结果
        value.then(resolve, reject)
      } else {
        // value不是promise => promise变为成功，数据是value
        resolve(value)
      }
    })
  }

  /*
  Promise函数对象的reject方法
  返回一个指定reason的失败的promise
  */
  Promise.reject = function (reason) {
    // 返回一个失败的promise
    return new Promise((resolve, reject) => {
      reject(reason)
    })
  }

  /*
  Promise函数对象的all方法
  返回一个promise，只有当所有promise都成功时才成功，否则只要有一个失败的就失败
  */
  Promise.all = function (promises) {
    // 用来保存成功promise的数量
    let resolvedCount = 0
    // 用来保存所有成功value的数组
    const values = new Array(promises.length)
    // 返回一个新的promise
    return new Promise((resolve, reject) => {
      // 遍历promises获取每个promise的结果
      promises.forEach((p, index) => {
        Promise.resolve(p).then(
          // 将p用Promise.resolve()包裹起来使得p可以是一个值
          value => {
            resolvedCount++ // 成功的数量加1
            // p成功，将成功的value按顺序保存到values
            values[index] = value
            // 如果全部成功了。将return的promise改为成功
            if (resolvedCount === promises.length) {
              resolve(values)
            }
          },
          reason => {
            // 只要有一个失败了，return的promise就失败
            reject(reason)
          }
        )
      })
    })
  }

  /*
  Promise函数对象的all方法
  返回一个promise，其结果由第一个完成的promise决定
  */
  Promise.race = function (promises) {
    // 返回一个promise
    return new Promise((resolve, reject) => {
      // 遍历promises获取每个promise的结果
      promises.forEach((p, index) => {
        // 只有第一次调用的有效果
        Promise.resolve(p).then(
          value => {
            // 一旦有成功，将return的promise变为成功
            resolve(value)
          },
          reason => {
            // 一旦有失败，将return的promise变为失败
            reject(reason)
          }
        )
      })
    })
  }

  /*
  返回一个promise对象，它在指定的时间后才确定结果
  (在Promise.resolve()上加setTimeout)
  */
  Promise.resolveDelay = function (value, time) {
    // 返回一个成功/失败的promise
    return new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        if (value instanceof Promise) {
          // value是promise，使用value的结果作为new的promise的结果
          value.then(resolve, reject)
        } else {
          // value不是promise => promise变为成功，数据是value
          resolve(value)
        }
      }, time)
    })
  }

  /*
  返回一个promise对象，它在指定的时间后才失败
  */
  Promise.rejectDelay = function (reason, time) {
    // 返回一个失败的promise
    return new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        reject(reason)
      }, time)
    })
  }

  window.Promise = Promise // 向外暴露Promise
})(window)

3.2 Promise_class.js

Promise_class.js 是 ES6 class 实现 Promise 的完整版

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/*
  类版本
  自定义Promise函数模块：IIFE
*/
;(function (window) {
  const PENDING = 'pending'
  const RESOLVED = 'resolved'
  const REJECTED = 'rejected'

  class Promise {
    /*
    Promise构造函数
    excutor: 执行器函数(同步执行)
    */
    constructor(excutor) {
      // 将当前Promise对象保存起来
      const self = this
      self.status = PENDING // 给promise对象指定status属性，初始值为pending
      self.data = undefined // 给promise对象指定一个用于存储结果数据的属性
      self.callbacks = [] // 每个元素的结构： {onResolved() {}, onRejected() {}}
      function resolve(value) {
        // 如果当前状态不是pending，直接结束
        if (self.status !== PENDING) {
          return
        }
        // 将状态改为resolved
        self.status = RESOLVED
        // 保存value数据
        self.data = value
        // 如果有待执行的callback函数，立即异步执行回调函数onResolved
        if (self.callbacks.length > 0) {
          setTimeout(() => {
            // 放入队列中执行所有成功的回调
            self.callbacks.forEach(callbacksObj => {
              callbacksObj.onResolved(value)
            })
          })
        }
      }

      function reject(reason) {
        // 如果当前状态不是pending，直接结束
        if (self.status !== PENDING) {
          return
        }
        // 将状态改为rejected
        self.status = REJECTED
        // 保存value数据
        self.data = reason
        // 如果有待执行的callback函数，立即异步执行回调函数onRejected
        if (self.callbacks.length > 0) {
          setTimeout(() => {
            // 放入队列中执行所有失败的回调
            self.callbacks.forEach(callbacksObj => {
              callbacksObj.onRejected(reason)
            })
          })
        }
      }

      //立即同步执行excutor函数
      try {
        excutor(resolve, reject)
      } catch (error) {
        // 如果执行器抛出异常，promise对象变为rejected状态
        reject(error)
      }
    }

    /*
    Promise原型对象的then()
    指定成功和失败的回调函数
    返回一个新的promise对象
    */
    then(onResolved, onRejected) {
      onResolved = typeof onResolved === 'function' ? onResolved : value => value // 向后传递成功的value
      // 指定默认的失败的回调（实现错误/异常穿透的关键点）
      onRejected =
        typeof onRejected === 'function'
          ? onRejected
          : reason => {
              throw reason
            } // 向后传递失败的reason
      const self = this
      // 返回一个新的promise对象
      return new Promise((resolve, reject) => {
        /*
        调用指定的回调函数处理
        */
        function handle(callback) {
          /*
            1. 如果抛出异常，return的promise就会失败，reason就是error
            2. 如果回调函数执行返回的不是promise，return的promise就会成功，value就是返回的值
            3. 如果回调函数执行返回的是promise，return的promise的结果就是这个promise的结果
            */
          try {
            const result = callback(self.data)
            if (result instanceof Promise) {
              // 第三种情况
              result.then(
                value => resolve(value), // 当result成功时，让return的promise也成功
                reason => reject(reason) // 当result失败时，让return的promise也失败
              )
              // result.then(resolve, reject) // 简洁的写法
            } else {
              //第二种情况
              resolve(result)
            }
          } catch (error) {
            // 第一种情况
            reject(error)
          }
        }
        if (self.status === PENDING) {
          // 如果当前状态还是pending状态，将回调函数保存起来
          self.callbacks.push({
            onResolved(value) {
              handle(onResolved)
            },
            onRejected(reason) {
              handle(onRejected)
            },
          })
        } else if (self.status === RESOLVED) {
          // 如果当前状态已经改变为resolved状态，异步执行onResolved并改变return的promise状态
          setTimeout(() => {
            handle(onResolved)
          })
        } else {
          // 如果当前状态已经改变为rejected状态，异步执行onRejected并改变return的promise状态
          setTimeout(() => {
            handle(onRejected)
          })
        }
      })
    }

    /*
    Promise原型对象的catch()
    指定成功和失败的回调函数
    返回一个新的promise对象
    */
    catch(onRejected) {
      return this.then(undefined, onRejected)
    }

    /*
    Promise函数对象的resolve方法
    返回一个指定结果的成功的promise
    */
    static resolve = function (value) {
      // 返回一个成功/失败的promise
      return new Promise((resolve, reject) => {
        if (value instanceof Promise) {
          // value是promise，使用value的结果作为new的promise的结果
          value.then(resolve, reject)
        } else {
          // value不是promise => promise变为成功，数据是value
          resolve(value)
        }
      })
    }

    /*
    Promise函数对象的reject方法
    返回一个指定reason的失败的promise
    */
    static reject = function (reason) {
      // 返回一个失败的promise
      return new Promise((resolve, reject) => {
        reject(reason)
      })
    }

    /*
    Promise函数对象的all方法
    返回一个promise，只有当所有promise都成功时才成功，否则只要有一个失败的就失败
    */
    static all = function (promises) {
      // 用来保存成功promise的数量
      let resolvedCount = 0
      // 用来保存所有成功value的数组
      const values = new Array(promises.length)
      // 返回一个新的promise
      return new Promise((resolve, reject) => {
        // 遍历promises获取每个promise的结果
        promises.forEach((p, index) => {
          Promise.resolve(p).then(
            // 将p用Promise.resolve()包裹起来使得p可以是一个值
            value => {
              resolvedCount++ // 成功的数量加1
              // p成功，将成功的value按顺序保存到values
              values[index] = value
              // 如果全部成功了。将return的promise改为成功
              if (resolvedCount === promises.length) {
                resolve(values)
              }
            },
            reason => {
              // 只要有一个失败了，return的promise就失败
              reject(reason)
            }
          )
        })
      })
    }

    /*
    Promise函数对象的all方法
    返回一个promise，其结果由第一个完成的promise决定
    */
    static race = function (promises) {
      // 返回一个promise
      return new Promise((resolve, reject) => {
        // 遍历promises获取每个promise的结果
        promises.forEach((p, index) => {
          // 只有第一次调用的有效果
          Promise.resolve(p).then(
            value => {
              // 一旦有成功，将return的promise变为成功
              resolve(value)
            },
            reason => {
              // 一旦有失败，将return的promise变为失败
              reject(reason)
            }
          )
        })
      })
    }

    /*
    返回一个promise对象，它在指定的时间后才确定结果
    (在Promise.resolve()上加setTimeout)
    */
    static resolveDelay = function (value, time) {
      // 返回一个成功/失败的promise
      return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          if (value instanceof Promise) {
            // value是promise，使用value的结果作为new的promise的结果
            value.then(resolve, reject)
          } else {
            // value不是promise => promise变为成功，数据是value
            resolve(value)
          }
        }, time)
      })
    }

    /*
    返回一个promise对象，它在指定的时间后才失败
    */
    static rejectDelay = function (reason, time) {
      // 返回一个失败的promise
      return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          reject(reason)
        }, time)
      })
    }
  }

  window.Promise = Promise // 向外暴露Promise
})(window)

3.3 then.js

then.js 是第二次重写的 then()方法

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/*
  Promise原型对象的then()
  指定成功和失败的回调函数
  返回一个新的promise对象
  返回promise的结果由onResolved/onRejected执行结果决定
  */
Promise.prototype.then = function (onResolved, onRejected) {
  const self = this
  // 指定回调函数的默认值（必须是函数）
  onResolved = typeof onResolved === 'function' ? onResolved : value => value
  onRejected =
    typeof onRejected === 'function'
      ? onRejected
      : reason => {
          throw reason
        }
  // 返回一个新的promise
  return new Promise((resolve, reject) => {
    /*
     执行指定的回调函数
     根据执行的结果改变这个新返回的promise的状态和数据
    */
    function handle(callback) {
      /*
        上面新返回的promise的结果由onResolved/onRejected执行结果决定
        1.抛出异常，将要返回的promise的结果为失败，reason为异常
        2.如果onResolved()返回的是一个promise，这个返回的promise的结果就是这个将要返回的promise的结果
        3.如果onResolved()返回的不是promise，将要返回的promise为成功，value为返回值
        */
      try {
        const result = callback(self.data)
        if (result instanceof Promise) {
          //2.
          // result.then(
          //   value => resolve(value),
          //   reason => reject(reason)
          // )
          result.then(resolve.reject) //简洁的写法
        } else {
          //3.
          resolve(result)
        }
      } catch (error) {
        //1.
        reject(error)
      }
    }
    if (self.status === RESOLVED) {
      //当前promise的状态是resolved
      // 立即异步执行成功的回调函数
      setTimeout(() => {
        handle(onResolved)
      })
    } else if (self.status === REJECTED) {
      //当前promise的状态是rejected
      // 立即异步执行成功的回调函数
      setTimeout(() => {
        handle(onRejected)
      })
    } else {
      //当前promise的状态是pending
      // 将成功和失败的回调函数保存到callbacks容器中缓存起来
      self.callbacks.push({
        //在resolve()/reject()中等待调用这两个函数
        onResolved(value) {
          //这里使用ES6中的对象字面量特性省略function
          handle(onResolved)
        },
        onRejected(reason) {
          handle(onRejected)
        },
      })
    }
  })
}

3.4 Promise.html

自定义 Promise.html 文件用来测试

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>

  <body>
    <!-- <script src="Promise.js"></script> -->
    <script src="Promise_class.js"></script>

    <!-- <script>
    /*
    测试.then()和.catch()
    Promise.resolve(value)
    value是将被Promise对象解析的参数，可以是一个成功/失败的Promise对象或值
    Promise.reject(reason)
    reason表示被拒绝的原因，不能是Promise对象
    */
    const p = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        //resolve(1)
        reject(2)
        //console.log('reject()改变状态之后')
      }, 100)
    }).then(
      value => {
        console.log('onResolved1()', value)
      },
      reason => {
        console.log('onRejected1()', reason)
        //return 3
        //throw 4
        return new Promise((resolve, reject) => {reject(5)})
      }
    ).then(
      value => {
        console.log('onResolved2()', value)
      },
      reason => {
        console.log('onRejected2()', reason)
        throw 6
      }
    ).catch(
      reason => {
        console.log('onRejected3()', reason)
        return new Promise(() => {}) // 中断promise链
      }
    ).then(
      value => {
        console.log('onResolved4()', value)
      },
      reason => {
        console.log('onRejected4()', reason)
        throw 6
      }
    )
  </script> -->
    <!-- <script>
    /*
    测试Promise.resolve(value)和Promise.reject(reason)
    语法
    1.Promise.resolve(value)
    value是将被Promise对象解析的参数，可以是一个成功/失败的Promise对象或值
    2.Promise.reject(reason)
    reason表示被拒绝的原因，不能是Promise对象
    */
    const p1 = Promise.resolve(2) // 如果是一般值，p1成功，value就是这个值
    const p2 = Promise.resolve(Promise.resolve(3)) // 如果是成功的promise，p2成功，value就是这个promise的value
    const p3 = Promise.resolve(Promise.reject(4)) // 如果是失败的promise，p3失败，reason就是这个promise的reason
    p1.then(value => {
      console.log('p1', value)
    })
    p2.then(value => {
      console.log('p2', value)
    })
    p3.catch(reason => {
      console.log('p3', reason)
    })
  </script> -->
    <script>
      /*
    测试Promise.all(value)和Promise.race(reason)
    语法
    1.Promise.resolve(value)
    value是将被Promise对象解析的参数，可以是一个成功/失败的Promise对象或值
    2.Promise.reject(reason)
    reason表示被拒绝的原因，不能是Promise对象
    */
      const p1 = Promise.resolve(2) // 如果是一般值，p1成功，value就是这个值
      const p2 = Promise.resolve(Promise.resolve(3)) // 如果是成功的promise，p2成功，value就是这个promise的value
      const p3 = Promise.resolve(Promise.reject(4)) // 如果是失败的promise，p3失败，reason就是这个promise的reason(只返回第一个失败的reason)
      /*const p4 = new Promise((resolve, reject) =>
      setTimeout(() => {
        resolve(5)
      }, 1000)
    )*/
      const p4 = Promise.resolveDelay(5, 1000) // 新的写法
      const p5 = Promise.reject(6)
      const pAll = Promise.all([p4, 7, p1, p2])
      pAll.then(
        value => {
          console.log('all onResolved()', value)
        },
        reason => {
          console.log('all onRejected()', reason)
        }
      )
      /*const pRace = Promise.race([p4, 7, p1, p2])
    pRace.then(
      value => {
        console.log('race onResolved()', value)
      },
      reason => {
        console.log('race onRejected()', reason)
      }
    )*/

      /*
    测试自定义的两个函数
    Promise.resolveDelay()和Promise.rejectDelay()
    */
      const p6 = Promise.resolveDelay(66, 2000)
      const p7 = Promise.rejectDelay(77, 3000)
      p6.then(value => {
        console.log('p6', value)
      })
      p7.catch(reason => {
        console.log('p7', reason)
      })
    </script>
  </body>
</html>

四、async 与 await

4.1 async 函数

  1. 函数的返回值为 promise 对象
  2. promise 对象的结果由 async 函数执行的返回值决定
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async function fn1() {
  //return 1
  // 返回一个Promise对象（PromiseStatus为resolved，PromiseValue为1）
  throw 2
  // 返回一个Promise对象（PromiseStatus为rejected，PromiseValue为2）
}
const result = fn1()
console.log(result)

这时，可以将 result.then()：

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async function fn1() {
  //return 1
  throw 2
}
const result = fn1()
result.then(
  value => {
    console.log('onResolved()', value)
  },
  reason => {
    console.log('onRejected()', reason)
  }
)
// onRejected() 2

也可以在异步函数中返回一个 promise

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async function fn1() {
  //return Promise.reject(3)
  return Promise.resolve(3)
}
const result = fn1()
result.then(
  value => {
    console.log('onResolved()', value)
  },
  reason => {
    console.log('onRejected()', reason)
  }
)
// onResolved() 3

也就是说，一旦在函数前加 async，它返回的值都将被包裹在 Promise 中，这个 Promise 的结果由函数执行的结果决定。

上面的栗子都是立即成功/失败的 promise，也可以返回延迟成功/失败的 promise：

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async function fn1() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(4)
    }, 1000)
  })
}
const result = fn1()
result.then(
  value => {
    // 过1s后才异步执行回调函数 onResolved()
    console.log('onResolved()', value)
  },
  reason => {
    console.log('onRejected()', reason)
  }
)
// onResolved() 4

4.2 await 表达式

MDN

async

await

语法

[return_value] = await expression;

表达式

一个 Promise 对象或者任何要等待的值。

返回值

返回 Promise 对象的处理结果。如果等待的不是 Promise 对象，则返回该值本身。

解释

await 表达式会暂停当前 async function 的执行，等待 Promise 处理完成。

  1. await 右侧的表达式一般为 promise 对象，但也可以是其他的值
  2. 如果表达式是 promise 对象，await 返回的是 promise 成功的值
  3. 如果表达式是其他值，直接将此值作为 await 的返回值

注意：

await 必须写在 async 函数中，但 async 函数中可以没有 await

如果 await 的 promise 失败了，就会抛出异常，需要通过 try…catch 来捕获处理

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function fn2() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(5)
    }, 1000)
  })
}

function fn4() {
  return 6
}

async function fn3() {
  //const p = fn2() // 这种写法只能得到一个promise对象
  const value = await fn2() // value 5
  //const value = await fn4() // value 6
  console.log('value', value)
}
fn3()

不写 await，只能得到一个 promise 对象。在表达式前面加上 await，1s 后将得到 promise 的结果 5，但是要用 await 必须在函数上声明 async。

await 右侧表达式 fn2() 为 promise，得到的结果就是 promise 成功的 value；await 右侧表达式 fn4() 不是 promise，得到的结果就是这个值本身。

Promise 对象的结果也有可能失败：

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function fn2() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject(5)
    }, 1000)
  })
}

async function fn3() {
  const value = await fn2()
  console.log('value', value)
}
fn3()
// 报错：Uncaught (in promise) 5

await 只能得到成功的结果，要想得到失败的结果就要用 try/catch：

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function fn2() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject(5)
    }, 1000)
  })
}

async function fn3() {
  try {
    const value = await fn2()
    console.log('value', value)
  } catch (error) {
    console.log('得到失败的结果', error)
  }
}
fn3()
// 得到失败的结果 5

下面这个栗子中，fn1 是第 2 种情况，fn2 是第 3 种情况，fn3 也是第 3 种情况

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async function fn1() {
  //async声明的异步回调函数将返回一个promise
  return 1
}
function fn2() {
  return 2
}
function fn3() {
  throw 3 // 抛出异常
}
async function fn3() {
  try {
    const value = await fn1() // value 1
    //const value = await fn2() // value 2
    //const value = await fn3() // 得到失败的结果 3
    console.log('value', value)
  } catch (error) {
    console.log('得到失败的结果', error)
  }
}
fn3()

五、JS 异步之宏队列与微队列

img

  1. JS 中用来存储待执行回调函数的队列包含 2 个不同特定的队列

  2. 宏队列：用来保存待执行的宏任务（回调），比如：定时器回调/DOM 事件回调/ajax 回调

  3. 微队列：用来保存待执行的微任务（回调），比如：promise 的回调/MutationObserver 的回调

  4. JS 执行时会区别这 2 个队列

    (1) JS 引擎首先必须执行所有的初始化同步任务代码

    (2) 每次准备取出第一个宏任务前，都要将所有的微任务一个一个取出来执行

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setTimeout(() => {
  // 会立即被放入宏队列
  console.log('timeout callback1()')
}, 0)
setTimeout(() => {
  // 会立即被放入宏队列
  console.log('timeout callback2()')
}, 0)
Promise.resolve(1).then(value => {
  // 会立即被放入微队列
  console.log('Promise onResolved1()', value)
})
Promise.resolve(1).then(value => {
  // 会立即被放入微队列
  console.log('Promise onResolved2()', value)
})
// Promise onResolved1() 1
// Promise onResolved2() 1
// timeout callback1()
// timeout callback2()

先执行所有的同步代码，再执行队列代码。队列代码中，微队列中的回调函数优先执行。

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setTimeout(() => { // 会立即被放入宏队列
  console.log('timeout callback1()')
  Promise.resolve(1).then(
  value => { // 会立即被放入微队列
    console.log('Promise onResolved3()', value)
  }
}, 0)
setTimeout(() => { // 会立即被放入宏队列
  console.log('timeout callback2()')
}, 0)
Promise.resolve(1).then(
  value => { // 会立即被放入微队列
    console.log('Promise onResolved1()', value)
  }
)
Promise.resolve(1).then(
  value => { // 会立即被放入微队列
    console.log('Promise onResolved2()', value)
  }
)
// Promise onResolved1() 1
// Promise onResolved2() 1
// timeout callback1()
  // Promise onResolved3() 1
// timeout callback2()

执行完 timeout callback1() 后 Promise onResolved3() 会立即被放入微队列。在执行 timeout callback2() 前，Promise onResolved3() 已经在微队列中了，所以先执行 Promise onResolved3()。

六、相关面试题

6.1 面试题 1

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setTimeout(() => {
  console.log(1)
}, 0)
new Promise(resolve => {
  console.log(2)
  resolve()
})
  .then(() => {
    console.log(3)
  })
  .then(() => {
    console.log(4)
  })
console.log(5)
// 2 5 3 4 1
/*
同步：[2,5]
异步：
宏队列：[1]
微队列：[3,4]
*/

2 是 excutor 执行器，是同步回调函数，所以在同步代码中。.then() 中的函数才是异步回调

其中，执行完 2 后改变状态为 resolve，第一个 .then() 中的 3 会放入微队列，但还没执行（promise 是 pending 状态），就不会把结果给第二个 then()，这时，4 就会缓存起来但不会被放入微队列。只有在微队列中的 3 执行完后才把 4 放入微队列。

所以顺序是：

1 放入宏队列，2 执行，3 放入微队列，4 缓存起来等待 Promise 的状态改变，5 执行，微队列中的 3 执行，4 放入微队列，微队列中的 4 执行，宏队列中的 1 执行。

6.2 面试题 2

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const first = () =>
  // 省略return所以不用{}而用()
  new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(3)
    let p = new Promise((resolve, reject) => {
      console.log(7)
      setTimeout(() => {
        console.log(5)
        resolve(6) //没用，状态只能改变一次，在resolve(1)时就改变了
      }, 0)
      resolve(1)
    })
    resolve(2)
    p.then(arg => {
      console.log(arg)
    })
  })
first().then(arg => {
  console.log(arg)
})
console.log(4)
// 3 7 4 1 2 5
/*
宏：[5]
微：[1,2]
*/

6.3 面试题 3

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setTimeout(() => {
  console.log('0')
}, 0)
new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('1')
  resolve()
})
  .then(() => {
    console.log('2')
    new Promise((resolve, reject) => {
      console.log('3')
      resolve()
    })
      .then(() => {
        console.log('4')
      })
      .then(() => {
        console.log('5')
      })
  })
  .then(() => {
    console.log('6')
  })

new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('7')
  resolve()
}).then(() => {
  console.log('8')
})
// 1 7 2 3 8 4 6 5 0
/*
宏：[0]
微：[2, 8, 4, 6, 5]
*/

顺序：

0 放入宏队列，同步执行 1，2 放入微队列，6 缓存到内部，同步执行 7，8 放入微队列，取出微队列中的 2 执行，同步执行 3，4 放入微队列，5 缓存到内部，6 放入微队列(因为 6 的前一个 promise 已经执行完了返回成功结果 undefined)，取出微队列中的 8 执行，取出微队列中的 4 执行，5 放入微队列，取出微队列中的 6 执行，取出微队列中的 5 执行，取出宏队列中的 0 执行