異步？

我在很多地方都看到過異步(Asynchronous)這個詞，但在我還不是很理解這個概念的時候，卻發現自己常常會被當做“已經很清楚”(*￣?￣)。

如果你也有類似的情況，沒關系，搜索一下這個詞，就可以得到大致的說明。在這里，我會對JavaScript的異步做一點額外解釋。

看一下這段代碼：

var start = new Date();setTimeout(function(){  var end = new Date();  console.log("Time elapsed: ", end - start, "ms");}, 500);while (new Date - start < 1000) {};

這段代碼運行后會得到類似Time elapsed: 1013ms這樣的結果。 setTimeout()所設定的在未來500ms時執行的函數，實際等了比1000ms更多的時間后才執行。

要如何解釋呢？調用setTimeout()時，一個延時事件被排入隊列。然后，繼續執行這之后的代碼，以及更后邊的代碼，直到沒有任何代碼。沒有任何代碼后，JavaScript線程進入空閑，此時JavaScript執行引擎才去翻看隊列，在隊列中找到“應該觸發”的事件，然后調用這個事件的處理器（函數）。處理器執行完成后，又再返回到隊列，然后查看下一個事件。

單線程的JavaScript，就是這樣通過隊列，以事件循環的形式工作的。所以，前面的代碼中，是用while將執行引擎拖在代碼運行期間長達1000ms，而在全部代碼運行完回到隊列前，任何事件都不會觸發。這就是JavaScript的異步機制。
JavaScript的異步難題

JavaScript中的異步操作可能不總是簡單易行的。

Ajax也許是我們用得最多的異步操作。以jQuery為例，發起一個Ajax請求的代碼一般是這樣的：

// Ajax請求示意代碼$.ajax({  url: url,  data: dataObject,  success: function(){},  error: function(){}});

這樣的寫法有什么問題嗎？簡單來說，不夠輕便。為什么一定要在發起請求的地方，就要把success和error這些回調給寫好呢？假如我的回調要做很多很多的事情，是要我想起一件事情就跑回這里添加代碼嗎？

再比如，我們要完成這樣一件事：有4個供Ajax訪問的url地址，需要先Ajax訪問第1個，在第1個訪問完成后，用拿到的返回數據作為參數再訪問第2個，第2個訪問完成后再第3個...以此到4個全部訪問完成。按照這樣的寫法，似乎會變成這樣：

$.ajax({  url: url1,  success: function(data){    $.ajax({      url: url2,      data: data,      success: function(data){        $.ajax({          //...        });      }      });  }})

你一定會覺得這種稱為Pyramid of Doom（金字塔厄運）的代碼看起來很糟糕。習慣了直接附加回調的寫法，就可能會對這種一個傳遞到下一個的異步事件感到無從入手。為這些回調函數分別命名并分離存放可以在形式上減少嵌套，使代碼清晰，但仍然不能解決問題。

另一個常見的難點是，同時發送兩個Ajax請求，然后要在兩個請求都成功返回后再做一件接下來的事，想一想如果只按前面的方式在各自的調用位置去附加回調，這是不是好像也有點難辦？

適于應對這些異步操作，可以讓你寫出更優雅代碼的就是Promise。
Promise上場

Promise是什么呢？先繼續以前面jQuery的Ajax請求示意代碼為例，那段代碼其實可以寫成這個樣子：

var promise = $.ajax({  url: url,  data: dataObject});promise.done(function(){});promise.fail(function(){});

這和前面的Ajax請求示意代碼是等效的?？梢钥吹剑琍romise的加入使得代碼形式發生了變化。Ajax請求就好像變量賦值一樣，被“保存”了起來。這就是封裝，封裝將真正意義上讓異步事件變得容易起來。
封裝是有用的

Promise對象就像是一個封裝好的對異步事件的引用。想要在這個異步事件完成后做點事情？給它附加回調就可以了，不管附加多少個也沒問題！

jQuery的Ajax方法會返回一個Promise對象（這是jQuery1.5重點增加的特性）。如果我有do1()、do2()兩個函數要在異步事件成功完成后執行，只需要這樣做：

promise.done(do1);// Other code here.promise.done(do2);

這樣可要自由多了，我只要保存這個Promise對象，就在寫代碼的任何時候，給它附加任意數量的回調，而不用管這個異步事件是在哪里發起的。這就是Promise的優勢。
正式的介紹

Promise應對異步操作是如此有用，以至于發展為了CommonJS的一個規范，叫做Promises/A。Promise代表的是某一操作結束后的返回值，它有3種狀態：

1.     肯定（fulfilled或resolved），表明該Promise的操作成功了。
2.     否定（rejected或failed），表明該Promise的操作失敗了。
3.     等待（pending），還沒有得到肯定或者否定的結果，進行中。

此外，還有1種名義上的狀態用來表示Promise的操作已經成功或失敗，也就是肯定和否定狀態的集合，叫做結束（settled）。Promise還具有以下重要的特性：

•     一個Promise只能從等待狀態轉變為肯定或否定狀態一次，一旦轉變為肯定或否定狀態，就再也不會改變狀態。
•     如果在一個Promise結束（成功或失敗，同前面的說明）后，添加針對成功或失敗的回調，則回調函數會立即執行。

想想Ajax操作，發起一個請求后，等待著，然后成功收到返回或出現錯誤（失?。?。這是否和Promise相當一致？

進一步解釋Promise的特性還有一個很好的例子：jQuery的$(document).ready(onReady)。其中onReady回調函數會在DOM就緒后執行，但有趣的是，如果在執行到這句代碼之前，DOM就已經就緒了，那么onReady會立即執行，沒有任何延遲（也就是說，是同步的）。
Promise示例
生成Promise

Promises/A里列出了一系列實現了Promise的JavaScript庫，jQuery也在其中。下面是用jQuery生成Promise的代碼：

var deferred = $.Deferred();deferred.done(function(message){console.log("Done: " + message)});deferred.resolve("morin"); // Done: morin

jQuery自己特意定義了名為Deferred的類，它實際上就是Promise。$.Deferred()方法會返回一個新生成的Promise實例。一方面，使用deferred.done()、deferred.fail()等為它附加回調，另一方面，調用deferred.resolve()或deferred.reject()來肯定或否定這個Promise，且可以向回調傳遞任意數據。
合并Promise

還記得我前文說的同時發送2個Ajax請求的難題嗎？繼續以jQuery為例，Promise將可以這樣解決它：

var promise1 = $.ajax(url1),promise2 = $.ajax(url2),promiseCombined = $.when(promise1, promise2);promiseCombined.done(onDone);

$.when()方法可以合并多個Promise得到一個新的Promise，相當于在原多個Promise之間建立了AND（邏輯與）的關系，如果所有組成Promise都已成功，則令合并后的Promise也成功，如果有任意一個組成Promise失敗，則立即令合并后的Promise失敗。
級聯Promise

再繼續我前文的依次執行一系列異步任務的問題。它將用到Promise最為重要的.then()方法（在Promises/A規范中，也是用“有then()方法的對象”來定義Promise的）。代碼如下：

var promise = $.ajax(url1);promise = promise.then(function(data){  return $.ajax(url2, data);});promise = promise.then(function(data){  return $.ajax(url3, data);});// ...

Promise的.then()方法的完整形式是.then(onDone, onFail, onProgress)，這樣看上去，它像是一個一次性就可以把各種回調都附加上去的簡便方法（.done()、.fail()可以不用了）。沒錯，你的確可以這樣使用，這是等效的。

但.then()方法還有它更為有用的功能。如同then這個單詞本身的意義那樣，它用來清晰地指明異步事件的前后關系：“先這個，然后（then）再那個”。這稱為Promise的級聯。

要級聯Promise，需要注意的是，在傳遞給then()的回調函數中，一定要返回你想要的代表下一步任務的Promise（如上面代碼的$.ajax(url2, data)）。這樣，前面被賦值的那個變量才會變成新的Promise。而如果then()的回調函數返回的不是Promise，則then()方法會返回最初的那個Promise。

應該會覺得有些難理解？從代碼執行的角度上說，上面這段帶有多個then()的代碼其實還是被JavaScript引擎運行一遍就結束。但它就像是寫好的舞臺劇的劇本一樣，讀過一遍后，JavaScript引擎就會在未來的時刻，依次安排演員按照劇本來演出，而演出都是異步的。then()方法就是讓你能寫出異步劇本的筆。
將Promise用在基于回調函數的API

前文反復用到的$.ajax()方法會返回一個Promise對象，這其實只是jQuery特意提供的福利。實際情況是，大多數JavaScript API，包括Node.js中的原生函數，都基于回調函數，而不是基于Promise。這種情況下使用Promise會需要自行做一些加工。

這個加工其實比較簡單和直接，下面是例子：

var deferred = $.Deferred();setTimeout(deferred.resolve, 1000);deferred.done(onDone);

這樣，將Promise的肯定或否定的觸發器，作為API的回調傳入，就變成了Promise的處理模式了。
Promise是怎么實現出來的？

本文寫Promise寫到這里，你發現了全都是基于已有的實現了Promise的庫。那么，如果要自行構筑一個Promise的話呢？

位列于Promises/A的庫列表第一位的Q可以算是最符合Promises/A規范且相當直觀的實現。如果你想了解如何做出一個Promise，可以參考Q提供的設計模式解析。

限于篇幅，本文只介紹Promise的應用。我會在以后單獨開一篇文章來詳述Promise的實現細節。

作為JavaScript后續版本的ECMAScript 6將原生提供Promise，如果你想知道它的用法，推薦閱讀JavaScript Promises: There and back again。
結語

Promise這個詞頑強到不適合翻譯，一眼之下都會覺得意義不明。不過，在JavaScript里做比較復雜的異步任務時，它的確可以提供相當多的幫助。