技术讲座：Promise 内部的微任务排序

引言

在 JavaScript 的异步编程中，Promise 是一个核心概念。它允许我们以非阻塞的方式处理异步操作，并且能够通过链式调用 .then 方法来处理异步操作的结果。然而，Promise 内部的微任务（microtask）排序机制可能会让人感到困惑。本文将深入探讨 Promise 内部的微任务排序机制，并通过实际的代码示例来解释其执行顺序。

微任务与宏任务

在 JavaScript 中，所有的代码执行都是单线程的。这意味着在任意时刻，只有一个函数在执行。为了处理异步操作，JavaScript 引擎引入了两种任务队列：微任务队列和宏任务队列。

• 宏任务队列：包含定时器（setTimeout、setInterval）、网络请求、UI 交互等。
• 微任务队列：包含 Promise 的 .then、.catch、.finally 方法回调、process.nextTick 等。

JavaScript 引擎会按照以下顺序执行代码：

1. 执行当前代码（宏任务）。
2. 执行所有微任务队列中的任务。
3. 执行下一个宏任务队列中的任务。
4. 重复步骤 2 和 3，直到所有任务都执行完毕。

Promise 的微任务排序

当你在 Promise 链中添加 .then 方法时，你可能想知道这些 .then 方法是如何排序并执行的。以下是一些关键点：

1. 顺序执行：每个 .then 方法都会被添加到微任务队列中，并且按照它们被添加到 Promise 链中的顺序执行。
2. 链式调用：如果 .then 方法返回一个新的 Promise，那么它的 .then 方法会被添加到当前 Promise 的微任务队列中。
3. 错误处理：.catch 方法会立即执行，并且会捕获它前面的 Promise 中抛出的错误。

示例 1：简单的 Promise 链

new Promise((resolve) => {
  console.log('Promise 1');
  resolve();
})
.then(() => {
  console.log('Promise 1 then');
})
.then(() => {
  console.log('Promise 1 then then');
});

// 输出：
// Promise 1
// Promise 1 then
// Promise 1 then then

在这个例子中，Promise 1 和它的两个 .then 方法会按照它们被添加到 Promise 链中的顺序执行。

示例 2：嵌套的 Promise 链

new Promise((resolve) => {
  console.log('Promise 1');
  resolve();
})
.then(() => {
  console.log('Promise 1 then');
  return new Promise((resolve) => {
    console.log('Promise 2');
    resolve();
  });
})
.then(() => {
  console.log('Promise 2 then');
})
.then(() => {
  console.log('Promise 1 then then');
});

// 输出：
// Promise 1
// Promise 1 then
// Promise 2
// Promise 2 then
// Promise 1 then then

在这个例子中，Promise 2 的 .then 方法会先于 Promise 1 的第二个 .then 方法执行，因为它是通过 Promise 1 的 .then 方法返回的新 Promise 的 .then 方法。

示例 3：错误处理

new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('Promise 1');
  reject(new Error('Error in Promise 1'));
})
.then(() => {
  console.log('Promise 1 then');
})
.catch((error) => {
  console.log('Promise 1 catch', error);
})
.then(() => {
  console.log('Promise 1 then then');
});

// 输出：
// Promise 1
// Promise 1 catch Error in Promise 1

在这个例子中，.catch 方法会立即执行，并且会捕获 Promise 1 中抛出的错误。

总结

Promise 内部的微任务排序机制遵循一定的规则，确保了异步操作的顺序执行。通过理解这些规则，你可以更好地控制异步代码的执行顺序，从而编写出更加健壮和可预测的代码。

代码示例

以下是一些使用不同语言的代码示例，展示了 Promise 的使用和微任务排序：

PHP 示例

$promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    echo "Promise 1n";
    resolve();
});

$promise->then(function() {
    echo "Promise 1 thenn";
    return new Promise(function(resolve) {
        echo "Promise 2n";
        resolve();
    });
})->then(function() {
    echo "Promise 2 thenn";
})->then(function() {
    echo "Promise 1 then thenn";
});

Python 示例

import asyncio

async def promise_1():
    print("Promise 1")
    await asyncio.sleep(0)
    return "Promise 2"

async def main():
    print("Promise 1")
    result = await promise_1()
    print(result)
    print("Promise 2")
    print("Promise 1 then")

asyncio.run(main())

Shell 示例

#!/bin/bash

promise_1() {
    echo "Promise 1"
    sleep 1
}

promise_2() {
    echo "Promise 2"
    sleep 1
}

promise_1 &
promise_2 &
wait
echo "Promise 1 then"

SQL 示例

-- SQL 中通常不直接使用 Promise，以下是一个示例，展示如何在存储过程中模拟 Promise 的行为
CREATE PROCEDURE promise_example()
BEGIN
    DECLARE done INT DEFAULT FALSE;
    DECLARE result VARCHAR(255);
    DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = TRUE;

    -- 模拟 Promise 1
    SET result = 'Promise 1';
    SELECT result;

    -- 模拟 Promise 2
    SET result = 'Promise 2';
    SELECT result;
END;

通过这些示例，你可以看到 Promise 在不同语言中的实现和用法，以及它们如何影响微任务的执行顺序。