JS `Promise.withResolvers` (提案) 优化 `Promise` 构造器模式

各位观众老爷，大家好！今天咱们来聊聊 JavaScript 里一个相当有意思的新提案——Promise.withResolvers，这玩意儿能让咱们写 Promise 的方式更优雅、更可控，就像给 Promise 构造器打了个美颜针，瞬间变得更顺眼了。

一、Promise 的老朋友，构造器的老问题

在深入 Promise.withResolvers 之前，咱们先回顾一下 Promise 的构造器。Promise 构造器是我们创建 Promise 对象的老朋友，也是我们控制异步流程的核心工具。它的基本用法是这样的：

const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  // 异步操作
  setTimeout(() => {
    const success = Math.random() > 0.5; // 模拟成功或失败
    if (success) {
      resolve('成功啦！');
    } else {
      reject('失败了...');
    }
  }, 1000);
});

myPromise
  .then(value => console.log(value)) // 成功的回调
  .catch(error => console.error(error)); // 失败的回调

这段代码创建了一个 Promise，它在 1 秒后随机 resolve 或 reject。看起来很简单，不是吗？但是，这种方式存在一些潜在的问题，尤其是在复杂的异步场景下：

作用域问题： resolve 和 reject 这两个函数的作用域仅限于 Promise 构造器内部。如果你想在构造器外部控制 Promise 的状态（比如，在不同的函数中调用 resolve 或 reject），就需要一些额外的技巧，比如使用闭包或者将它们作为参数传递。这会让代码变得稍微复杂。
控制反转： Promise 构造器强制你在创建 Promise 的同时立即定义其内部的逻辑。这在某些情况下可能不是理想的。有时候，你可能希望先创建一个 Promise，稍后再决定何时以及如何 resolve 或 reject 它。
测试难度： 由于 resolve 和 reject 的作用域限制，对 Promise 的内部逻辑进行单元测试可能会比较困难。你需要模拟异步操作，并确保在适当的时间调用 resolve 或 reject。

二、Promise.withResolvers：Promise 的新姿势

Promise.withResolvers 提案旨在解决上述问题，它提供了一种更灵活、更可控的方式来创建 Promise。它的用法很简单：

const { promise, resolve, reject } = Promise.withResolvers();

// 现在，你可以在任何地方控制 Promise 的状态了！
setTimeout(() => {
  const success = Math.random() > 0.5;
  if (success) {
    resolve('成功啦！');
  } else {
    reject('失败了...');
  }
}, 1000);

promise
  .then(value => console.log(value))
  .catch(error => console.error(error));

看到了吗？ Promise.withResolvers() 返回一个对象，包含三个属性：

promise: 这就是我们创建的 Promise 对象，它处于 pending 状态，等待被 resolve 或 reject。
resolve: 一个函数，用于将 Promise 的状态设置为 fulfilled，并传递一个值。
reject: 一个函数，用于将 Promise 的状态设置为 rejected，并传递一个原因。

关键的区别在于，resolve 和 reject 函数现在可以在 Promise 构造器外部被调用！这意味着我们可以更加灵活地控制 Promise 的生命周期。

三、Promise.withResolvers 的优势

那么，Promise.withResolvers 相比传统的 Promise 构造器，到底有哪些优势呢？咱们来掰着指头数数：

解耦： Promise.withResolvers 将 Promise 的创建和 resolve/reject 的逻辑分离开来，降低了代码的耦合度。你可以在不同的模块或函数中控制 Promise 的状态，而无需担心作用域问题。
更灵活的控制： 你可以先创建一个 Promise，稍后再决定何时以及如何 resolve 或 reject 它。这在需要根据外部条件动态控制 Promise 状态的情况下非常有用。
更好的测试性： 由于 resolve 和 reject 函数是独立的，你可以更容易地对 Promise 的内部逻辑进行单元测试。你可以直接调用 resolve 或 reject 函数，而无需模拟复杂的异步操作。
更清晰的代码结构： Promise.withResolvers 可以使代码结构更清晰，尤其是在处理复杂的异步流程时。你可以将 Promise 的创建和状态控制逻辑分别放置在不同的函数或模块中，提高代码的可读性和可维护性。

四、使用场景举例

光说不练假把式，咱们来看几个使用 Promise.withResolvers 的实际场景：

事件驱动的异步操作： 假设你需要创建一个 Promise，它在接收到某个事件后 resolve。使用 Promise.withResolvers 可以很方便地实现这一点：

const { promise, resolve, reject } = Promise.withResolvers();

document.addEventListener('my-custom-event', (event) => {
  resolve(event.detail); // 事件携带的数据
});

promise
  .then(data => console.log('接收到事件数据：', data))
  .catch(error => console.error('事件处理失败：', error));

// 稍后，触发事件
setTimeout(() => {
  const event = new CustomEvent('my-custom-event', { detail: { message: 'Hello from event!' } });
  document.dispatchEvent(event);
}, 1000);

在这个例子中，Promise 在接收到 my-custom-event 事件后 resolve，并将事件携带的数据传递给 then 回调。

基于回调的 API 封装： 某些旧的 API 仍然使用回调函数来处理异步操作。Promise.withResolvers 可以让你更方便地将这些 API 封装成 Promise：

function oldCallbackAPI(callback) {
  setTimeout(() => {
    const success = Math.random() > 0.5;
    if (success) {
      callback(null, 'API 调用成功！'); // 成功，第一个参数为 null
    } else {
      callback(new Error('API 调用失败...'), null); // 失败，第二个参数为 null
    }
  }, 1000);
}

function promiseWrapper() {
  const { promise, resolve, reject } = Promise.withResolvers();

  oldCallbackAPI((error, result) => {
    if (error) {
      reject(error);
    } else {
      resolve(result);
    }
  });

  return promise;
}

promiseWrapper()
  .then(value => console.log(value))
  .catch(error => console.error(error));

在这个例子中，我们将一个基于回调的 API oldCallbackAPI 封装成一个返回 Promise 的函数 promiseWrapper。

状态机的实现： 你可以使用 Promise.withResolvers 来实现一个简单的状态机。每个状态可以对应一个 Promise，状态转换时 resolve 当前状态的 Promise，并创建下一个状态的 Promise。

class StateMachine {
  constructor() {
    this.currentState = null;
  }

  transitionTo(newState) {
    if (this.currentState) {
      this.currentState.resolve('State transition complete'); // Resolve 上一个状态
    }

    const { promise, resolve, reject } = Promise.withResolvers();
    this.currentState = { promise, resolve, reject, name: newState }; // 保存当前状态

    console.log(`Entering state: ${newState}`);
    return this.currentState.promise; // 返回当前状态的 Promise
  }
}

const machine = new StateMachine();

machine.transitionTo('State A')
  .then(() => console.log('Left State A'))
  .then(() => machine.transitionTo('State B'))
  .then(() => console.log('Left State B'))
  .then(() => machine.transitionTo('State C'))
  .then(() => console.log('Left State C'));

五、与 Deferred 模式的比较

如果你熟悉 Promise 的相关概念，可能听说过 Deferred 模式。Deferred 模式是一种手动控制 Promise 状态的模式，它通常通过创建一个 Deferred 对象来实现，该对象包含 Promise 对象以及 resolve 和 reject 函数。

Promise.withResolvers 可以看作是 Deferred 模式的官方实现。它提供了一种更简洁、更标准的方式来创建和控制 Promise，避免了手动创建 Deferred 对象的麻烦。

六、兼容性与展望

目前，Promise.withResolvers 仍然是一个提案，尚未被所有 JavaScript 引擎支持。你可以使用 Babel 等工具将其转换为兼容性更强的代码。

随着 Promise.withResolvers 的普及，我们可以期待它在未来的 JavaScript 开发中发挥更大的作用，尤其是在处理复杂的异步流程和需要精细控制 Promise 状态的场景下。

七、总结

Promise.withResolvers 是一个很有价值的新提案，它提供了一种更灵活、更可控的方式来创建 Promise。它可以帮助我们编写更清晰、更易于维护的异步代码。虽然它目前还不是标准的一部分，但相信在不久的将来，它会成为我们 JavaScript 工具箱中的一个重要成员。

八、一些注意事项

避免滥用： 虽然 Promise.withResolvers 提供了更大的灵活性，但也要避免滥用。在简单的异步场景下，传统的 Promise 构造器可能就足够了。只有在需要精细控制 Promise 状态的情况下，才应该考虑使用 Promise.withResolvers。
错误处理： 在使用 Promise.withResolvers 时，要特别注意错误处理。确保在适当的时候调用 reject 函数，以避免 Promise 永远处于 pending 状态。
代码可读性： 虽然 Promise.withResolvers 可以提高代码的灵活性，但也要注意代码的可读性。合理组织代码结构，避免将 resolve 和 reject 函数传递到过深的作用域中，以免增加代码的理解难度。

九、表格总结

为了方便大家理解，我把 Promise.withResolvers 和传统的 Promise 构造器做个对比：

特性	Promise 构造器	Promise.withResolvers
创建方式	`new Promise((resolve, reject) => { ... })`	`Promise.withResolvers()`
`resolve/reject`	作用域限制在构造器内部	可以在构造器外部调用
控制方式	在创建 Promise 的同时立即定义内部逻辑	可以先创建 Promise，稍后再决定何时 `resolve/reject`
适用场景	简单的异步操作，逻辑紧密耦合	复杂的异步流程，需要解耦和精细控制 Promise 状态
测试性	相对困难，需要模拟异步操作	更容易测试，可以直接调用 `resolve/reject`
代码结构	可能导致代码结构混乱，尤其是在复杂场景下	可以使代码结构更清晰，提高可读性和可维护性
兼容性	广泛支持	提案阶段，需要使用 Babel 等工具进行转换

好了，今天的讲座就到这里。希望大家对 Promise.withResolvers 有了更深入的了解。如果有什么问题，欢迎在评论区留言，咱们一起讨论！散会！

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