从如何停掉 Promise 链说起

javascript/jquery

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2018-1-3

在使用Promise处理一些复杂逻辑的过程中,我们有时候会想要在发生某种错误后就停止执行Promise链后面所有的代码。

然而Promise本身并没有提供这样的功能,一个操作,要么成功,要么失败,要么跳转到then里,要么跳转到catch里。

如果非要处理这种逻辑,一般的想法是抛出一个特殊的Error对象,然后在Promise链后面的所有catch回调里,检查传来的错误是否为该类型的错误,如果是,就一直往后抛,类似下面这样

doSth()
.then(value => {
  if (sthErrorOccured()) {
    throw new Error('BIG_ERROR')
  }
  // normal logic
})
.catch(reason => {
  if (reason.message === 'BIG_ERROR') {
    throw reason
  }
  // normal logic
})
.then()
.catch(reason => {
  if (reason.message === 'BIG_ERROR') {
    throw reason
  }
  // normal logic
})
.then()
.catch(reason => {
  if (reason.message === 'BIG_ERROR') {
    throw reason
  }
  // normal logic
})

这种方案的问题在于,你需要在每一个catch里多写一个if来判断这个特殊的Error,繁琐不说,还增加了耦合度以及重构的困难。

如果有什么办法能直接在发生这种错误后停止后面所有Promise链的执行,我们就不需要在每个catch里检测这种错误了,只需要编写处理该catch块本应处理的错误的代码就可以了。

有没有办法不在每个catch里做这种判断呢?

办法确实是有的,那就是在发生无法继续的错误后,直接返回一个始终不resolve也不reject的Promise,即这个Promise永远处于pending状态,那么后面的Promise链当然也就一直不会执行了,因为会一直等着。类似下面这样的代码

Promise.stop = function() {
  return new Promise(function(){})
}

doSth()
.then(value => {
  if (sthBigErrorOccured()) {
    return Promise.stop()
  }
  // normal logic
})
.catch(reason => {// will never get called
  // normal logic
})
.then()
.catch(reason => {// will never get called
  // normal logic
})
.then()
.catch(reason => {// will never get called
  // normal logic
})

这种方案的好处在于你几乎不需要更改任何现有代码,而且兼容性也非常好,不管你使用的哪个Promise库,甚至是不同的Promise之间相互调用,都可以达到目的。

然而这个方案有一个不那么明显的缺陷,那就是会造成潜在的内存泄露。

试想,当你把回调函数传给Promise的then方法后,如果这时Promise的状态还没有确定下来,那么Promise实例肯定会在内部保留这些回调函数的引用;在一个robust的实现中,回调函数在执行完成后,Promise实例应该会释放掉这些回调函数的引用。如果使用上述方案,那么返回一个永远处于pending状态的Promise之后的Promise链上的所有Promise都将处于pending状态,这意味着后面所有的回调函数的内存将一直得不到释放。在简单的页面里使用这种方案也许还行得通,但在WebApp或者Node里,这种方案明显是不可接受的。

Promise.stop = function() {
  return new Promise(function(){})
}

doSth()
.then(value => {
  if (sthBigErrorOccured()) {
    return Promise.stop()
  }
  // normal logic
})
.catch(reason => {// this function will never got GCed
  // normal logic
})
.then()
.catch(reason => {// this function will never got GCed
  // normal logic
})
.then()
.catch(reason => {// this function will never got GCed
  // normal logic
})

那有没有办法即达到停止后面的链,同时又避免内存泄露呢。

让我们回到一开始的思路,我们在Promise链上所有的catch里都加上一句if,来判断传来的错误是否为一个无法处理的错误,如果是则一直往后面抛,这样就达到了即没有运行后面的逻辑,又避免了内存泄露的问题。

这是一个高度一致的逻辑,我们当然可以把它抽离出来。我们可以实现一个叫next的函数,挂在Promise.prototype上面,然后在里面判断是否是我们能处理的错误,如果是,则执行回调,如果不是,则一直往下传:

var BIG_ERROR = new Error('BIG_ERROR')

Promise.prototype.next = function(onResolved, onRejected) {
  return this.then(function(value) {
    if (value === BIG_ERROR) {
      return BIG_ERROR
    } else {
      return onResolved(value)
    }
  }, onRejected)
}

doSth()
.next(function(value) {
  if (sthBigErrorOccured()) {
    return BIG_ERROR
  }
  // normal logic
})
.next(value => {
  // will never get called
})

进一步,如果把上面代码中“致命错误”的语义换成“跳过后面所有的Promise”,我们就可以得到跳过后续Promise的方式了:

var STOP_SUBSEQUENT_PROMISE_CHAIN = new Error()

Promise.prototype.next = function(onResolved, onRejected) {
  return this.then(function(value) {
    if (value === STOP_SUBSEQUENT_PROMISE_CHAIN) {
      return STOP_SUBSEQUENT_PROMISE_CHAIN
    } else {
      return onResolved(value)
    }
  }, onRejected)
}

doSth()
.next(function(value) {
  if (sthBigErrorOccured()) {
    return STOP_SUBSEQUENT_PROMISE_CHAIN
  }
  // normal logic
})
.next(value => {
  // will never get called
})

为了更明显的语义,我们可以把“跳过后面所有的Promise”单独封装成一个Promise:

var STOP = {}
Promise.stop = function(){
  return Promise.resolve(STOP)
}

Promise.prototype.next = function(onResolved, onRejected) {
  return this.then(function(value) {
    if (value === STOP) {
      return STOP
    } else {
      return onResolved(value)
    }
  }, onRejected)
}

doSth()
.next(function(value) {
  if (sthBigErrorOccured()) {
    return Promise.stop()
  }
  // normal logic
})
.next(value => {
  // will never get called
})

这样就实现了在语义明确的情况下,不造成内存泄露,而且还停止了后面的Promise链。

为了对现有代码尽量少做改动,我们甚至可以不用新增next方法而是直接重写then:

(function() {
  var STOP_VALUE = Symbol()//构造一个Symbol以表达特殊的语义
  var STOPPER_PROMISE = Promise.resolve(STOP_VALUE)

  Promise.prototype._then = Promise.prototype.then

  Promise.stop = function() {
    return STOPPER_PROMISE//不是每次返回一个新的Promise,可以节省内存
  }

  Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected) {
    return this._then(function(value) {
      return value === STOP_VALUE ? STOP_VALUE : onResolved(value)
    }, onRejected)
  }
}())

Promise.resolve(8).then(v => {
  console.log(v)
  return 9
}).then(v => {
  console.log(v)
  return Promise.stop()//较为明确的语义
}).catch(function(){// will never called but will be GCed
  console.log('catch')
}).then(function(){// will never called but will be GCed
  console.log('then')
})

以上对then的重写并不会造成什么问题,闭包里的对象在外界是访问不到,外界也永远也无法构造出一个跟闭包里Symbol一样的对象,考虑到我们只需要构造一个外界无法“===”的对象,我们完全可以用一个Object来代替:

(function() {
  var STOP_VALUE = {}//只要外界无法“===”这个对象就可以了
  var STOPPER_PROMISE = Promise.resolve(STOP_VALUE)

  Promise.prototype._then = Promise.prototype.then

  Promise.stop = function() {
    return STOPPER_PROMISE//不是每次返回一个新的Promise,可以节省内存
  }

  Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected) {
    return this._then(function(value) {
      return value === STOP_VALUE ? STOP_VALUE : onResolved(value)
    }, onRejected)
  }
}())

Promise.resolve(8).then(v => {
  console.log(v)
  return 9
}).then(v => {
  console.log(v)
  return Promise.stop()//较为明确的语义
}).catch(function(){// will never called but will be GCed
  console.log('catch')
}).then(function(){// will never called but will be GCed
  console.log('then')
})

这个方案的另一个好处(好处之一是不会造成内存泄露)是可以让你非常平滑地(甚至是一次性的)从“返回一个永远pending的Promise”过度到这个方案,因为代码及其语义都基本没有变化。在之前,你可以定义一个Promise.stop()方法来返回一个永远pending的Promise;在之后,Promise.stop()返回一个外界无法得到的值,用以表达“跳过后面所有的Promise”,然后在我们重写的then方法里使用。

这样就解决了停止Promise链这样一个让人纠结的问题。

在考察了不同的Promise实现后,我发现Bluebird和浏览器原生Promise都可以在Promise.prototype上直接增加实例方法,但Q和$q(Angular)却不能这么做,具体要在哪个子对象的原型上加或者改方法我就没有深入研究了,但相信肯定是有办法的。

可是这篇文章如果到这里就结束的话,就显得太没有意思了~~

顺着上面的思路,我们甚至可以实现Promise链的多分支跳转。

我们知道,Promise链一般来说只支持双分支跳转。

按照Promise链的最佳写法实践,处理成功的回调只用then的第一个参数注册,错误处理的回调只使用catch来注册。这样在任意一个回调里,我们可以通过return或者throw(或者所返回Promise的最终状态的成功与否)跳转到最近的then或者catch回调里:

doSth()
.then(fn1)
.catch(fn2)
.catch(fn3)
.then(fn4)
.then(fn5)
.catch(fn6)

以上代码中,任意一个fn都只能选择往后跳到最近一then或者catch的回调里。

但在实际的使用的过程中,我发现双分支跳转有时满足不了我的需求。如果能在不破坏Promise标准的前提下让Promise实现多分支跳转,将会对复杂业务代码的可读性以及可维护性有相当程度的提升。

顺着上面的思路,我们可以在Promise上定义多个有语义的函数,在Promise.prototype上定义对应语义的实例方法,然后在实例方法中判断传来的值,然后根据条件来执行或者不执行该回调,当这么说肯定不太容易明白,我们来看代码分析:

(function() {
  var STOP = {}
  var STOP_PROMISE = Promise.resolve(STOP)
  var DONE = {}
  var WARN = {}
  var ERROR = {}
  var EXCEPTION = {}
  var PROMISE_PATCH = {}

  Promise.prototype._then = Promise.prototype.then//保存原本的then方法

  Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected) {
    return this._then(result => {
      if (result === STOP) {// 停掉后面的Promise链回调
        return result
      } else {
        return onResolved(result)
      }
    }, onRejected)
  }

  Promise.stop = function() {
    return STOP_PROMISE
  }

  Promise.done = function(value) {
    return Promise.resolve({
      flag: DONE,
      value,
    })
  }

  Promise.warn = function(value) {
    return Promise.resolve({
      flag: WARN,
      value,
    })
  }

  Promise.error = function(value) {
    return Promise.resolve({
      flag: ERROR,
      value,
    })
  }

  Promise.exception = function(value) {
    return Promise.resolve({
      flag: EXCEPTION,
      value,
    })
  }

  Promise.prototype.done = function(cb) {
    return this.then(result => {
      if (result && result.flag === DONE) {
        return cb(result.value)
      } else {
        return result
      }
    })
  }

  Promise.prototype.warn = function(cb) {
    return this.then(result => {
      if (result && result.flag === WARN) {
        return cb(result.value)
      } else {
        return result
      }
    })
  }

  Promise.prototype.error = function(cb) {
    return this.then(result => {
      if (result && result.flag === ERROR) {
        return cb(result.value)
      } else {
        return result
      }
    })
  }

  Promise.prototype.exception = function(cb) {
    return this.then(result => {
      if (result && result.flag === EXCEPTION) {
        return cb(result.value)
      } else {
        return result
      }
    })
  }
})()

然后我们可以像下面这样使用:

new Promise((resolve, reject) => {
    // resolve(Promise.stop())
    // resolve(Promise.done(1))
    // resolve(Promise.warn(2))
    // resolve(Promise.error(3))
    // resolve(Promise.exception(4))
  })
  .done(value => {
    console.log(value)
    return Promise.done(5)
  })
  .warn(value => {
    console.log('warn', value)
    return Promise.done(6)
  })
  .exception(value => {
    console.log(value)
    return Promise.warn(7)
  })
  .error(value => {
    console.log(value)
    return Promise.error(8)
  })
  .exception(value => {
    console.log(value)
    return
  })
  .done(value => {
    console.log(value)
    return Promise.warn(9)
  })
  .warn(value => {
    console.log(value)
  })
  .error(value => {
    console.log(value)
  })

以上代码中:

  • 如果运行第一行被注释的代码,这段程序将没有任何输出,因为所有后面的链都被“停”掉了
  • 如果运行第二行被注释的代码,将输出1 5 9
  • 如果运行第三行被注释的代码,将输出2 6 9
  • 如果运行第四行被注释的代码,将输出3 8
  • 如果运行第五行被注释的代码,将输出4 7

即return Promise.done(value)将跳到最近的done回调里

依次类推。

这样就实现了Promise链的多分支跳转。针对不同的业务,可以封装出不同语义的静态方法和实例方法,实现任意多的分支跳转。

但这个方案目前有一点不足,就是不能用then来捕获任意分支:

new Promise((resolve) => {
  resolve(Promise.warn(2))
})
.then(value => {

})
.warn(value => {

})

这种写法中,从语义或者经验上讲,then应该捕获前面的任意值,然而经过前面的改动,这里的then将捕获到这样的对象:

{
  flag: WARN,
  value: 2
}

而不是2,看看前面的代码就明白了:

Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected) {
  return this._then(result => {
    if (result === STOP) {
      return result
    } else {
      return onResolved(result)// 将会走这条分支,而此时result还是被包裹的对象
    }
  }, onRejected)
}

目前我还没有找到比较好的方案,试了几种都不太理想(也许代码写丑一点可以实现,但我并不想这么做)。所以只能在用到多分支跳转时不用then来捕获传来的值。

不过从有语义的回调跳转到then是可以正常工作的:

doSth()
.warn()
.done()
.exception()
.then()
.then()
.catch()

同样还是可以根据上面的代码看出来。

最后,此文使用到的一个anti pattern是对原生对象做了更改,这在一般的开发中是不被推荐的,本文只是提供一个思路。在真正的工程中,可以继承Promise类以达到几乎相同的效果,此处不再熬述。

多谢各位同僚的阅读,如有纰漏之处还请留言指正~

原文链接:https://github.com/xieranmaya/blog/issues/5