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原以为很简单,结果这道 Promise 面试题让我失眠好一会

.then(() => { console.log(1); }).then(() => { console.log(2);

先把罪魁祸首挂在这里给大家群殴 ????

  1. Promise.resolve().then(() => {
  2.     console.log(0);
  3.     return Promise.resolve(4);
  4. }).then((res) => {
  5.     console.log(res)
  6. })
  7. Promise.resolve().then(() => {
  8.     console.log(1);
  9. }).then(() => {
  10.     console.log(2);
  11. }).then(() => {
  12.     console.log(3);
  13. }).then(() => {
  14.     console.log(5);
  15. }).then(() =>{
  16.     console.log(6);
  17. })
  18. // 大家先思考一下

这道面试题是无意间在微信群里看到的,据说是某厂的面试题。一般关于 Promise 的面试题无非是考察宏微任务、EventLoop 之类的,当我认真去分析这道题的时候,越看越不对劲,感觉有诈!这是要考察啥?

不管了,先在浏览器输出一下看看 ????

打印结果:0、1、2、3、4、5、6 ????

这里4怎么跑到3后面去了,不讲武德? Why......

在我看来,这道题有两个 Promise.resolve(),相当于创建两个状态为 fulfilled 的 Promise

紧随他们后面的第一个 then 方法会交替将其执行函数送入微任务队列排队执行,所以这里的0和1,大家都可以理解,但是接下来执行的不是 console.log(res) 而是 console.log(2)

如果说需要等待 return Promise.resolve(4) 执行完并将其结果和状态同步给外部的 Promise,那么这里只需要创建一个微任务去处理就应该可以了,也就是 4 会在 2 后面才对,为啥需要创建两个微任务呢? ????

想了很久,也找很多朋友讨论这个问题,都没有得到有说服力的结论,真是百思不得其解!这样死抠细节,感觉有点浪费时间,毕竟这种面试题在生产中并不会出现,谁会去写这么奇葩的 Promise 代码, 放弃了,不去想了。

然而????,当天晚上夜黑风高夜深人静的时候,脑海里面依然轮播这道面试题,真的很想知道 Promise 内部到底是个什么逻辑,越想越睡不着~越睡不着越想~


无奈之下,决定参考 Promise A+ 规范手写一版 Promise,看看能不能从实现细节中找到蛛丝马迹。为了方便大家理解,下面我会利用不同 ???? 来介绍手写的细节和思路。文章最后会依据实现细节来探讨这道面试题,有手写经验的可以直接跳过手写 Promise 实现过程,看最后的结论。

手写前需要先了解这些

如果感觉对 Promise 还不太熟悉的就先移步 Promise 入门,稍微做一下知识预习,了解一下 Promise 的常规用法。

什么是宏任务与微任务?

我们都知道 Js 是单线程都,但是一些高耗时操作就带来了进程阻塞问题。为了解决这个问题,Js 有两种任务的执行模式:同步模式(Synchronous)和异步模式(Asynchronous)

在异步模式下,创建异步任务主要分为宏任务与微任务两种。ES6 规范中,宏任务(Macrotask) 称为 Task, 微任务(Microtask) 称为 Jobs。宏任务是由宿主(浏览器、Node)发起的,而微任务由 JS 自身发起。

宏任务与微任务的几种创建方式 ????

宏任务(Macrotask)微任务(Microtask)
setTimeoutrequestAnimationFrame(有争议)
setIntervalMutationObserver(浏览器环境)
MessageChannelPromise.[ then/catch/finally ]
I/O,事件队列process.nextTick(Node环境)
setImmediate(Node环境)queueMicrotask
script(整体代码块)

如何理解 script(整体代码块)是个宏任务呢 ????

实际上如果同时存在两个 script 代码块,会首先在执行第一个 script 代码块中的同步代码,如果这个过程中创建了微任务并进入了微任务队列,第一个 script 同步代码执行完之后,会首先去清空微任务队列,再去开启第二个 script 代码块的执行。所以这里应该就可以理解 script(整体代码块)为什么会是宏任务。

什么是 EventLoop ?

先来看个图

EventLoop.png
  1. 判断宏任务队列是否为空

  • 不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 执行下一步

  • 空 --> 执行下一步

  • 判断微任务队列是否为空

    • 不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 继续检查微任务队列空不空

    • 空 --> 执行下一步

    因为首次执行宏队列中会有 script(整体代码块)任务,所以实际上就是 Js 解析完成后,在异步任务中,会先执行完所有的微任务,这里也是很多面试题喜欢考察的。需要注意的是,新创建的微任务会立即进入微任务队列排队执行,不需要等待下一次轮回。

    什么是 Promise A+ 规范?

    看到 A+ 肯定会想到是不是还有 A,事实上确实有。其实 Promise 有多种规范,除了前面的 Promise A、promise A+ 还有 Promise/B,Promise/D。目前我们使用的 Promise 是基于 Promise A+ 规范实现的,感兴趣的移步 Promise A+规范了解一下,这里不赘述。

    检验一份手写 Promise 靠不靠谱,通过 Promise A+ 规范自然是基本要求,这里我们可以借助 promises-aplus-tests 来检测我们的代码是否符合规范,后面我会讲到如何使用它。

    手写开始

    很多手写版本都是使用 setTimeout 去做异步处理,但是 setTimeout 属于宏任务,这与 Promise 是个微任务相矛盾,所以我打算选择一种创建微任务的方式去实现我们的手写代码。

    这里我们有几种选择,一种就是 Promise A+ 规范中也提到的,process.nextTick( Node 端 ) 与MutationObserver( 浏览器端 ),考虑到利用这两种方式需要做环境判断,所以在这里我们就推荐另外一种创建微任务的方式 queueMicrotask,了解更多 --> 在 JavaScript 中通过 queueMicrotask() 使用微任务;

    一、Promise 核心逻辑实现

    我们先简单实现一下 Promise 的基础功能。先看原生 Promise 实现的 ????,第一步我们要完成相同的功能。

    原生???? ????

    1. const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    2.    resolve( success )
    3.    reject( err )
    4. })
    5. promise.then(value => {
    6.   console.log( resolve , value)
    7. }, reason => {
    8.   console.log( reject , reason)
    9. })
    10. // 输出 resolve success

    我们来分析一下基本原理

    1. Promise 是一个类,在执行这个类的时候会传入一个执行器,这个执行器会立即执行

    2. Promise 会有三种状态

    • Pending 等待

    • Fulfilled 完成

    • Rejected 失败

    • 状态只能由 Pending --> Fulfilled 或者 Pending --> Rejected,且一但发生改变便不可二次修改;

    • Promise 中使用 resolve 和 reject 两个函数来更改状态;

    • then 方法内部做但事情就是状态判断

      • 如果状态是成功,调用成功回调函数

      • 如果状态是失败,调用失败回调函数

    下面开始实现

    1. 新建 MyPromise 类,传入执行器 executor
    1. // 新建 MyPromise.js
    2. // 新建 MyPromise 类
    3. class MyPromise {
    4.   constructor(executor){
    5.     // executor 是一个执行器,进入会立即执行
    6.     executor() 
    7.   }
    8. }
    2. executor 传入 resolve 和 reject 方法
    1. // MyPromise.js
    2. // 新建 MyPromise 类
    3. class MyPromise {
    4.   constructor(executor){
    5.     // executor 是一个执行器,进入会立即执行
    6.     // 并传入resolve和reject方法
    7.     executor(this.resolve, this.reject) 
    8.   }
    9.   // resolve和reject为什么要用箭头函数?
    10.   // 如果直接调用的话,普通函数this指向的是window或者undefined
    11.   // 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象
    12.   // 更改成功后的状态
    13.   resolve = () => {}
    14.   // 更改失败后的状态
    15.   reject = () => {}
    16. }
    3. 状态与结果的管理
    1. // MyPromise.js
    2. // 先定义三个常量表示状态
    3. const PENDING =  pending ;
    4. const FULFILLED =  fulfilled ;
    5. const REJECTED =  rejected ;
    6. // 新建 MyPromise 类
    7. class MyPromise {
    8.   constructor(executor){
    9.     // executor 是一个执行器,进入会立即执行
    10.     // 并传入resolve和reject方法
    11.     executor(this.resolve, this.reject)
    12.   }
    13.   // 储存状态的变量,初始值是 pending
    14.   status = PENDING;
    15.   // resolve和reject为什么要用箭头函数?
    16.   // 如果直接调用的话,普通函数this指向的是window或者undefined
    17.   // 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象
    18.   // 成功之后的值
    19.   value = null;
    20.   // 失败之后的原因
    21.   reason = null;
    22.   // 更改成功后的状态
    23.   resolve = (value) => {
    24.     // 只有状态是等待,才执行状态修改
    25.     if (this.status === PENDING) {
    26.       // 状态修改为成功
    27.       this.status = FULFILLED;
    28.       // 保存成功之后的值
    29.       this.value = value;
    30.     }
    31.   }
    32.   // 更改失败后的状态
    33.   reject = (reason) => {
    34.     // 只有状态是等待,才执行状态修改
    35.     if (this.status === PENDING) {
    36.       // 状态成功为失败
    37.       this.status = REJECTED;
    38.       // 保存失败后的原因
    39.       this.reason = reason;
    40.     }
    41.   }
    42. }
    4. then 的简单实现
    1. // MyPromise.js
    2. then(onFulfilled, onRejected) {
    3.   // 判断状态
    4.   if (this.status === FULFILLED) {
    5.     // 调用成功回调,并且把值返回
    6.     onFulfilled(this.value);
    7.   } else if (this.status === REJECTED) {
    8.     // 调用失败回调,并且把原因返回
    9.     onRejected(this.reason);
    10.   }
    11. }
    5. 使用 module.exports 对外暴露 MyPromise 类
    1. // MyPromise.js
    2. module.exports = MyPromise;

    看一下我们目前实现的完整代码????

    1. // MyPromise.js
    2. // 先定义三个常量表示状态
    3. const PENDING =  pending ;
    4. const FULFILLED =  fulfilled ;
    5. const REJECTED =  rejected ;
    6. // 新建 MyPromise 类
    7. class MyPromise {
    8.   constructor(executor){
    9.     // executor 是一个执行器,进入会立即执行
    10.     // 并传入resolve和reject方法
    11.     executor(this.resolve, this.reject)
    12.   }
    13.   // 储存状态的变量,初始值是 pending
    14.   status = PENDING;
    15.   // resolve和reject为什么要用箭头函数?
    16.   // 如果直接调用的话,普通函数this指向的是window或者undefined
    17.   // 用箭头函数就可以让this指向当前实例对象
    18.   // 成功之后的值
    19.   value = null;
    20.   // 失败之后的原因
    21.   reason = null;
    22.   // 更改成功后的状态
    23.   resolve = (value) => {
    24.     // 只有状态是等待,才执行状态修改
    25.     if (this.status === PENDING) {
    26.       // 状态修改为成功
    27.       this.status = FULFILLED;
    28.       // 保存成功之后的值
    29.       this.value = value;
    30.     }
    31.   }
    32.   // 更改失败后的状态
    33.   reject = (reason) => {
    34.     // 只有状态是等待,才执行状态修改
    35.     if (this.status === PENDING) {
    36.       // 状态成功为失败
    37.       this.status = REJECTED;
    38.       // 保存失败后的原因
    39.       this.reason = reason;
    40.     }
    41.   }
    42.   then(onFulfilled, onRejected) {
    43.     // 判断状态
    44.     if (this.status === FULFILLED) {
    45.       // 调用成功回调,并且把值返回
    46.       onFulfilled(this.value);
    47.     } else if (this.status === REJECTED) {
    48.       // 调用失败回调,并且把原因返回
    49.       onRejected(this.reason);
    50.     }
    51.   }
    52. }
    53. module.exports = MyPromise

    使用我的手写代码执行一下上面那个????

    1. // 新建 test.js
    2. // 引入我们的 MyPromise.js
    3. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    4. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    5.    resolve( success )
    6.    reject( err )
    7. })
    8. promise.then(value => {
    9.   console.log( resolve , value)
    10. }, reason => {
    11.   console.log( reject , reason)
    12. })
    13. // 执行结果:resolve success

    执行结果符合我们的预期,第一步完成了????????????

    二、在 Promise 类中加入异步逻辑

    上面还没有经过异步处理,如果有异步逻辑加如来会带来一些问题,例如:

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.   setTimeout(() => {
    5.     resolve( success )
    6.   }, 2000); 
    7. })
    8. promise.then(value => {
    9.   console.log( resolve , value)
    10. }, reason => {
    11.   console.log( reject , reason)
    12. })
    13. // 没有打印信息!!!

    分析原因

    主线程代码立即执行,setTimeout 是异步代码,then 会马上执行,这个时候判断 Promise 状态,状态是 Pending,然而之前并没有判断等待这个状态

    这里就需要我们处理一下 Pending 状态,我们改造一下之前的代码 ????

    1. 缓存成功与失败回调
    1. // MyPromise.js
    2. // MyPromise 类中新增
    3. // 存储成功回调函数
    4. onFulfilledCallback = null;
    5. // 存储失败回调函数
    6. onRejectedCallback = null;
    2. then 方法中的 Pending 的处理
    1. // MyPromise.js
    2. then(onFulfilled, onRejected) {
    3.   // 判断状态
    4.   if (this.status === FULFILLED) {
    5.     // 调用成功回调,并且把值返回
    6.     onFulfilled(this.value);
    7.   } else if (this.status === REJECTED) {
    8.     // 调用失败回调,并且把原因返回
    9.     onRejected(this.reason);
    10.   } else if (this.status === PENDING) {
    11.     // ==== 新增 ====
    12.     // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来
    13.     // 等到执行成功失败函数的时候再传递
    14.     this.onFulfilledCallback = onFulfilled;
    15.     this.onRejectedCallback = onRejected;
    16.   }
    17. }
    3. resolve 与 reject 中调用回调函数
    1. // MyPromise.js
    2. // 更改成功后的状态
    3. resolve = (value) => {
    4.   // 只有状态是等待,才执行状态修改
    5.   if (this.status === PENDING) {
    6.     // 状态修改为成功
    7.     this.status = FULFILLED;
    8.     // 保存成功之后的值
    9.     this.value = value;
    10.     // ==== 新增 ====
    11.     // 判断成功回调是否存在,如果存在就调用
    12.     this.onFulfilledCallback && this.onFulfilledCallback(value);
    13.   }
    14. }
    1. // MyPromise.js
    2. // 更改失败后的状态
    3. reject = (reason) => {
    4.   // 只有状态是等待,才执行状态修改
    5.   if (this.status === PENDING) {
    6.     // 状态成功为失败
    7.     this.status = REJECTED;
    8.     // 保存失败后的原因
    9.     this.reason = reason;
    10.     // ==== 新增 ====
    11.     // 判断失败回调是否存在,如果存在就调用
    12.     this.onRejectedCallback && this.onRejectedCallback(reason)
    13.   }
    14. }

    我们再执行一下上面的????

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.   setTimeout(() => {
    5.     resolve( success )
    6.   }, 2000); 
    7. })
    8. promise.then(value => {
    9.   console.log( resolve , value)
    10. }, reason => {
    11.   console.log( reject , reason)
    12. })
    13. // 等待 2s 输出 resolve success

    目前已经可以简单处理异步问题了✌️

    三、实现 then 方法多次调用添加多个处理函数

    Promise 的 then 方法是可以被多次调用的。这里如果有三个 then 的调用,如果是同步回调,那么直接返回当前的值就行;如果是异步回调,那么保存的成功失败的回调,需要用不同的值保存,因为都互不相同。之前的代码需要改进。

    同样的先看一个????

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.   setTimeout(() => {
    5.     resolve( success )
    6.   }, 2000); 
    7. })
    8. promise.then(value => {
    9.   console.log(1)
    10.   console.log( resolve , value)
    11. })
    12.  
    13. promise.then(value => {
    14.   console.log(2)
    15.   console.log( resolve , value)
    16. })
    17. promise.then(value => {
    18.   console.log(3)
    19.   console.log( resolve , value)
    20. })
    21. // 3
    22. // resolve success

    目前的代码只能输出:3 resolve success,怎么可以把 1、2 弄丢呢!

    我们应该一视同仁,保证所有 then 中的回调函数都可以执行 ???? 继续改造

    1. MyPromise 类中新增两个数组
    1. // MyPromise.js
    2. // 存储成功回调函数
    3. // onFulfilledCallback = null;
    4. onFulfilledCallbacks = [];
    5. // 存储失败回调函数
    6. // onRejectedCallback = null;
    7. onRejectedCallbacks = [];
    2. 回调函数存入数组中
    1. // MyPromise.js
    2. then(onFulfilled, onRejected) {
    3.   // 判断状态
    4.   if (this.status === FULFILLED) {
    5.     // 调用成功回调,并且把值返回
    6.     onFulfilled(this.value);
    7.   } else if (this.status === REJECTED) {
    8.     // 调用失败回调,并且把原因返回
    9.     onRejected(this.reason);
    10.   } else if (this.status === PENDING) {
    11.     // ==== 新增 ====
    12.     // 因为不知道后面状态的变化,这里先将成功回调和失败回调存储起来
    13.     // 等待后续调用
    14.     this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
    15.     this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
    16.   }
    17. }
    3. 循环调用成功和失败回调
    1. // MyPromise.js
    2. // 更改成功后的状态
    3. resolve = (value) => {
    4.   // 只有状态是等待,才执行状态修改
    5.   if (this.status === PENDING) {
    6.     // 状态修改为成功
    7.     this.status = FULFILLED;
    8.     // 保存成功之后的值
    9.     this.value = value;
    10.     // ==== 新增 ====
    11.     // resolve里面将所有成功的回调拿出来执行
    12.     while (this.onFulfilledCallbacks.length) {
    13.       // Array.shift() 取出数组第一个元素,然后()调用,shift不是纯函数,取出后,数组将失去该元素,直到数组为空
    14.       this.onFulfilledCallbacks.shift()(value)
    15.     }
    16.   }
    17. }
    1. // MyPromise.js
    2. // 更改失败后的状态
    3. reject = (reason) => {
    4.   // 只有状态是等待,才执行状态修改
    5.   if (this.status === PENDING) {
    6.     // 状态成功为失败
    7.     this.status = REJECTED;
    8.     // 保存失败后的原因
    9.     this.reason = reason;
    10.     // ==== 新增 ====
    11.     // resolve里面将所有失败的回调拿出来执行
    12.     while (this.onRejectedCallbacks.length) {
    13.       this.onRejectedCallbacks.shift()(reason)
    14.     }
    15.   }
    16. }

    再来运行一下,看看结果????

    1. 1
    2. resolve success
    3. 2
    4. resolve success
    5. 3
    6. resolve success

    ???????????? 完美,继续

    四、实现 then 方法的链式调用

    then 方法要链式调用那么就需要返回一个 Promise 对象
    then 方法里面 return 一个返回值作为下一个 then 方法的参数,如果是 return 一个 Promise 对象,那么就需要判断它的状态

    举个栗子 ????

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.   // 目前这里只处理同步的问题
    5.   resolve( success )
    6. })
    7. function other () {
    8.   return new MyPromise((resolve, reject) =>{
    9.     resolve( other )
    10.   })
    11. }
    12. promise.then(value => {
    13.   console.log(1)
    14.   console.log( resolve , value)
    15.   return other()
    16. }).then(value => {
    17.   console.log(2)
    18.   console.log( resolve , value)
    19. })

    用目前的手写代码运行的时候会报错 ???? 无法链式调用

    1. }).then(value => {
    2.   ^
    3. TypeError: Cannot read property  then  of undefined

    接着改 ????

    1. // MyPromise.js
    2. class MyPromise {
    3.   ......
    4.   then(onFulfilled, onRejected) {
    5.     // ==== 新增 ====
    6.     // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去
    7.     const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    8.       // 这里的内容在执行器中,会立即执行
    9.       if (this.status === FULFILLED) {
    10.         // 获取成功回调函数的执行结果
    11.         const x = onFulfilled(this.value);
    12.         // 传入 resolvePromise 集中处理
    13.         resolvePromise(x, resolve, reject);
    14.       } else if (this.status === REJECTED) {
    15.         onRejected(this.reason);
    16.       } else if (this.status === PENDING) {
    17.         this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
    18.         this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
    19.       }
    20.     }) 
    21.     
    22.     return promise2;
    23.   }
    24. }
    25. function resolvePromise(x, resolve, reject) {
    26.   // 判断x是不是 MyPromise 实例对象
    27.   if(x instanceof MyPromise) {
    28.     // 执行 x,调用 then 方法,目的是将其状态变为 fulfilled 或者 rejected
    29.     // x.then(value => resolve(value), reason => reject(reason))
    30.     // 简化之后
    31.     x.then(resolve, reject)
    32.   } else{
    33.     // 普通值
    34.     resolve(x)
    35.   }
    36. }

    执行一下,结果????

    1. 1
    2. resolve success
    3. 2
    4. resolve other

    em... 符合预期 ????

    五、then 方法链式调用识别 Promise 是否返回自己

    如果 then 方法返回的是自己的 Promise 对象,则会发生循环调用,这个时候程序会报错

    例如下面这种情况????

    1. // test.js
    2. const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    3.   resolve(100)
    4. })
    5. const p1 = promise.then(value => {
    6.   console.log(value)
    7.   return p1
    8. })

    使用原生 Promise 执行这个代码,会报类型错误

    1. 100
    2. Uncaught (in promise) TypeError: Chaining cycle detected for promise #<Promise>

    我们在 MyPromise 实现一下

    1. // MyPromise.js
    2. class MyPromise {
    3.   ......
    4.   then(onFulfilled, onRejected) {
    5.     const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    6.       if (this.status === FULFILLED) {
    7.         const x = onFulfilled(this.value);
    8.         // resolvePromise 集中处理,将 promise2 传入
    9.         resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    10.       } else if (this.status === REJECTED) {
    11.         onRejected(this.reason);
    12.       } else if (this.status === PENDING) {
    13.         this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
    14.         this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
    15.       }
    16.     }) 
    17.     
    18.     return promise2;
    19.   }
    20. }
    21. function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
    22.   // 如果相等了,说明return的是自己,抛出类型错误并返回
    23.   if (promise2 === x) {
    24.     return reject(new TypeError( Chaining cycle detected for promise #<Promise> ))
    25.   }
    26.   if(x instanceof MyPromise) {
    27.     x.then(resolve, reject)
    28.   } else{
    29.     resolve(x)
    30.   }
    31. }

    执行一下,竟然报错了 ????

    1.         resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    2.                        ^
    3. ReferenceError: Cannot access  promise2  before initialization

    为啥会报错呢?从错误提示可以看出,我们必须要等 promise2 完成初始化。这个时候我们就要用上宏微任务和事件循环的知识了,这里就需要创建一个异步函数去等待 promise2 完成初始化,前面我们已经确认了创建微任务的技术方案 --> queueMicrotask

    1. // MyPromise.js
    2. class MyPromise {
    3.   ......
    4.   then(onFulfilled, onRejected) {
    5.     const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    6.       if (this.status === FULFILLED) {
    7.         // ==== 新增 ====
    8.         // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
    9.         queueMicrotask(() => {
    10.           // 获取成功回调函数的执行结果
    11.           const x = onFulfilled(this.value);
    12.           // 传入 resolvePromise 集中处理
    13.           resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    14.         })  
    15.       } else if (this.status === REJECTED) {
    16.       ......
    17.     }) 
    18.     
    19.     return promise2;
    20.   }
    21. }

    执行一下

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.     resolve( success )
    5. })
    6.  
    7. // 这个时候将promise定义一个p1,然后返回的时候返回p1这个promise
    8. const p1 = promise.then(value => {
    9.    console.log(1)
    10.    console.log( resolve , value)
    11.    return p1
    12. })
    13.  
    14. // 运行的时候会走reject
    15. p1.then(value => {
    16.   console.log(2)
    17.   console.log( resolve , value)
    18. }, reason => {
    19.   console.log(3)
    20.   console.log(reason.message)
    21. })

    这里得到我们的结果 ????

    1. 1
    2. resolve success
    3. 3
    4. Chaining cycle detected for promise #<Promise>

    哈哈,搞定 ???? 开始下一步

    六、捕获错误及 then 链式调用其他状态代码补充

    目前还缺少重要的一个环节,就是我们的错误捕获还没有处理

    1. 捕获执行器错误

    捕获执行器中的代码,如果执行器中有代码错误,那么 Promise 的状态要变为失败

    1. // MyPromise.js
    2. constructor(executor){
    3.   // ==== 新增 ====
    4.   // executor 是一个执行器,进入会立即执行
    5.   // 并传入resolve和reject方法
    6.   try {
    7.     executor(this.resolve, this.reject)
    8.   } catch (error) {
    9.     // 如果有错误,就直接执行 reject
    10.     this.reject(error)
    11.   }
    12. }

    验证一下:

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.     // resolve( success )
    5.     throw new Error( 执行器错误 )
    6. })
    7.  
    8. promise.then(value => {
    9.   console.log(1)
    10.   console.log( resolve , value)
    11. }, reason => {
    12.   console.log(2)
    13.   console.log(reason.message)
    14. })

    执行结果 ????

    1. 2
    2. 执行器错误

    OK,通过 ????

    2. then 执行的时错误捕获
    1. // MyPromise.js
    2. then(onFulfilled, onRejected) {
    3.   // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去
    4.   const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    5.     // 判断状态
    6.     if (this.status === FULFILLED) {
    7.       // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
    8.       queueMicrotask(() => {
    9.         // ==== 新增 ====
    10.         try {
    11.           // 获取成功回调函数的执行结果
    12.           const x = onFulfilled(this.value);
    13.           // 传入 resolvePromise 集中处理
    14.           resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    15.         } catch (error) {
    16.           reject(error)
    17.         }  
    18.       })  
    19.     } else if (this.status === REJECTED) {
    20.       // 调用失败回调,并且把原因返回
    21.       onRejected(this.reason);
    22.     } else if (this.status === PENDING) {
    23.       // 等待
    24.       // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来
    25.       // 等到执行成功失败函数的时候再传递
    26.       this.onFulfilledCallbacks.push(onFulfilled);
    27.       this.onRejectedCallbacks.push(onRejected);
    28.     }
    29.   }) 
    30.   
    31.   return promise2;
    32. }

    验证一下:

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.     resolve( success )
    5.     // throw new Error( 执行器错误 )
    6.  })
    7.  
    8. // 第一个then方法中的错误要在第二个then方法中捕获到
    9. promise.then(value => {
    10.   console.log(1)
    11.   console.log( resolve , value)
    12.   throw new Error( then error )
    13. }, reason => {
    14.   console.log(2)
    15.   console.log(reason.message)
    16. }).then(value => {
    17.   console.log(3)
    18.   console.log(value);
    19. }, reason => {
    20.   console.log(4)
    21.   console.log(reason.message)
    22. })

    执行结果 ????

    1. 1
    2. resolve success
    3. 4
    4. then error

    这里成功打印了1中抛出的错误 then error

    七、参考 fulfilled 状态下的处理方式,对 rejected 和 pending 状态进行改造

    改造内容包括:

    1. 增加异步状态下的链式调用

    2. 增加回调函数执行结果的判断

    3. 增加识别 Promise 是否返回自己

    4. 增加错误捕获

    1. // MyPromise.js
    2. then(onFulfilled, onRejected) {
    3.   // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去
    4.   const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    5.     // 判断状态
    6.     if (this.status === FULFILLED) {
    7.       // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
    8.       queueMicrotask(() => {
    9.         try {
    10.           // 获取成功回调函数的执行结果
    11.           const x = onFulfilled(this.value);
    12.           // 传入 resolvePromise 集中处理
    13.           resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    14.         } catch (error) {
    15.           reject(error)
    16.         } 
    17.       })  
    18.     } else if (this.status === REJECTED) { 
    19.       // ==== 新增 ====
    20.       // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
    21.       queueMicrotask(() => {
    22.         try {
    23.           // 调用失败回调,并且把原因返回
    24.           const x = onRejected(this.reason);
    25.           // 传入 resolvePromise 集中处理
    26.           resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    27.         } catch (error) {
    28.           reject(error)
    29.         } 
    30.       }) 
    31.     } else if (this.status === PENDING) {
    32.       // 等待
    33.       // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来
    34.       // 等到执行成功失败函数的时候再传递
    35.       this.onFulfilledCallbacks.push(() => {
    36.         // ==== 新增 ====
    37.         queueMicrotask(() => {
    38.           try {
    39.             // 获取成功回调函数的执行结果
    40.             const x = onFulfilled(this.value);
    41.             // 传入 resolvePromise 集中处理
    42.             resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    43.           } catch (error) {
    44.             reject(error)
    45.           } 
    46.         }) 
    47.       });
    48.       this.onRejectedCallbacks.push(() => {
    49.         // ==== 新增 ====
    50.         queueMicrotask(() => {
    51.           try {
    52.             // 调用失败回调,并且把原因返回
    53.             const x = onRejected(this.reason);
    54.             // 传入 resolvePromise 集中处理
    55.             resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    56.           } catch (error) {
    57.             reject(error)
    58.           } 
    59.         }) 
    60.       });
    61.     }
    62.   }) 
    63.   
    64.   return promise2;
    65. }

    八、then 中的参数变为可选

    上面我们处理 then 方法的时候都是默认传入 onFulfilled、onRejected 两个回调函数,但是实际上原生 Promise 是可以选择参数的单传或者不传,都不会影响执行。

    例如下面这种 ????

    1. // test.js
    2. const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    3.   resolve(100)
    4. })
    5. promise
    6.   .then()
    7.   .then()
    8.   .then()
    9.   .then(value => console.log(value))
    10. // 输出 100

    所以我们需要对 then 方法做一点小小的调整

    1. // MyPromise.js
    2. then(onFulfilled, onRejected) {
    3.   // 如果不传,就使用默认函数
    4.   onFulfilled = typeof onFulfilled ===  function  ? onFulfilled : value => value;
    5.   onRejected = typeof onRejected ===  function  ? onRejected : reason => {throw reason};
    6.   // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去
    7.   const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    8.   ......
    9. }

    改造完自然是需要验证一下的

    先看情况一:resolve 之后

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.   resolve( succ )
    5. })
    6.  
    7. promise.then().then().then(value => console.log(value))
    8. // 打印 succ

    先看情况一:reject 之后

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    3. const promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    4.   reject( err )
    5. })
    6.  
    7. promise.then().then().then(value => console.log(value), reason => console.log(reason))
    8. // 打印 err

    写到这里,麻雀版的 Promise 基本完成了,鼓掌 ????????????

    九、实现 resolve 与 reject 的静态调用

    就像开头挂的那道面试题使用 return Promise.resolve 来返回一个 Promise 对象,我们用现在的手写代码尝试一下

    1. const MyPromise = require( ./MyPromise )
    2. MyPromise.resolve().then(() => {
    3.     console.log(0);
    4.     return MyPromise.resolve(4);
    5. }).then((res) => {
    6.     console.log(res)
    7. })

    结果它报错了 ????

    1. MyPromise.resolve().then(() => {
    2.           ^
    3. TypeError: MyPromise.resolve is not a function

    除了 Promise.resolve 还有 Promise.reject 的用法,我们都要去支持,接下来我们来实现一下

    1. // MyPromise.js
    2. MyPromise {
    3.   ......
    4.   // resolve 静态方法
    5.   static resolve (parameter) {
    6.     // 如果传入 MyPromise 就直接返回
    7.     if (parameter instanceof MyPromise) {
    8.       return parameter;
    9.     }
    10.     // 转成常规方式
    11.     return new MyPromise(resolve =>  {
    12.       resolve(parameter);
    13.     });
    14.   }
    15.   // reject 静态方法
    16.   static reject (reason) {
    17.     return new MyPromise((resolve, reject) => {
    18.       reject(reason);
    19.     });
    20.   }
    21. }

    这样我们再测试上面的 ???? 就不会有问题啦

    执行结果 ????

    1. 0
    2. 4

    到这里手写工作就基本完成了,前面主要为了方便理解,所以有一些冗余代码,我规整一下

    1. // MyPromise.js
    2. // 先定义三个常量表示状态
    3. const PENDING =  pending ;
    4. const FULFILLED =  fulfilled ;
    5. const REJECTED =  rejected ;
    6. // 新建 MyPromise 类
    7. class MyPromise {
    8.   constructor(executor){
    9.     // executor 是一个执行器,进入会立即执行
    10.     // 并传入resolve和reject方法
    11.     try {
    12.       executor(this.resolve, this.reject)
    13.     } catch (error) {
    14.       this.reject(error)
    15.     }
    16.   }
    17.   // 储存状态的变量,初始值是 pending
    18.   status = PENDING;
    19.   // 成功之后的值
    20.   value = null;
    21.   // 失败之后的原因
    22.   reason = null;
    23.   // 存储成功回调函数
    24.   onFulfilledCallbacks = [];
    25.   // 存储失败回调函数
    26.   onRejectedCallbacks = [];
    27.   // 更改成功后的状态
    28.   resolve = (value) => {
    29.     // 只有状态是等待,才执行状态修改
    30.     if (this.status === PENDING) {
    31.       // 状态修改为成功
    32.       this.status = FULFILLED;
    33.       // 保存成功之后的值
    34.       this.value = value;
    35.       // resolve里面将所有成功的回调拿出来执行
    36.       while (this.onFulfilledCallbacks.length) {
    37.         // Array.shift() 取出数组第一个元素,然后()调用,shift不是纯函数,取出后,数组将失去该元素,直到数组为空
    38.         this.onFulfilledCallbacks.shift()(value)
    39.       }
    40.     }
    41.   }
    42.   // 更改失败后的状态
    43.   reject = (reason) => {
    44.     // 只有状态是等待,才执行状态修改
    45.     if (this.status === PENDING) {
    46.       // 状态成功为失败
    47.       this.status = REJECTED;
    48.       // 保存失败后的原因
    49.       this.reason = reason;
    50.       // resolve里面将所有失败的回调拿出来执行
    51.       while (this.onRejectedCallbacks.length) {
    52.         this.onRejectedCallbacks.shift()(reason)
    53.       }
    54.     }
    55.   }
    56.   then(onFulfilled, onRejected) {
    57.     const realOnFulfilled = typeof onFulfilled ===  function  ? onFulfilled : value => value;
    58.     const realOnRejected = typeof onRejected ===  function  ? onRejected : reason => {throw reason};
    59.     // 为了链式调用这里直接创建一个 MyPromise,并在后面 return 出去
    60.     const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    61.       const fulfilledMicrotask = () =>  {
    62.         // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
    63.         queueMicrotask(() => {
    64.           try {
    65.             // 获取成功回调函数的执行结果
    66.             const x = realOnFulfilled(this.value);
    67.             // 传入 resolvePromise 集中处理
    68.             resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    69.           } catch (error) {
    70.             reject(error)
    71.           } 
    72.         })  
    73.       }
    74.       const rejectedMicrotask = () => { 
    75.         // 创建一个微任务等待 promise2 完成初始化
    76.         queueMicrotask(() => {
    77.           try {
    78.             // 调用失败回调,并且把原因返回
    79.             const x = realOnRejected(this.reason);
    80.             // 传入 resolvePromise 集中处理
    81.             resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
    82.           } catch (error) {
    83.             reject(error)
    84.           } 
    85.         }) 
    86.       }
    87.       // 判断状态
    88.       if (this.status === FULFILLED) {
    89.         fulfilledMicrotask() 
    90.       } else if (this.status === REJECTED) { 
    91.         rejectedMicrotask()
    92.       } else if (this.status === PENDING) {
    93.         // 等待
    94.         // 因为不知道后面状态的变化情况,所以将成功回调和失败回调存储起来
    95.         // 等到执行成功失败函数的时候再传递
    96.         this.onFulfilledCallbacks.push(fulfilledMicrotask);
    97.         this.onRejectedCallbacks.push(rejectedMicrotask);
    98.       }
    99.     }) 
    100.     
    101.     return promise2;
    102.   }
    103.   // resolve 静态方法
    104.   static resolve (parameter) {
    105.     // 如果传入 MyPromise 就直接返回
    106.     if (parameter instanceof MyPromise) {
    107.       return parameter;
    108.     }
    109.     // 转成常规方式
    110.     return new MyPromise(resolve =>  {
    111.       resolve(parameter);
    112.     });
    113.   }
    114.   // reject 静态方法
    115.   static reject (reason) {
    116.     return new MyPromise((resolve, reject) => {
    117.       reject(reason);
    118.     });
    119.   }
    120. }
    121. function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
    122.   // 如果相等了,说明return的是自己,抛出类型错误并返回
    123.   if (promise2 === x) {
    124.     return reject(new TypeError( Chaining cycle detected for promise #<Promise> ))
    125.   }
    126.   // 判断x是不是 MyPromise 实例对象
    127.   if(x instanceof MyPromise) {
    128.     // 执行 x,调用 then 方法,目的是将其状态变为 fulfilled 或者 rejected
    129.     // x.then(value => resolve(value), reason => reject(reason))
    130.     // 简化之后
    131.     x.then(resolve, reject)
    132.   } else{
    133.     // 普通值
    134.     resolve(x)
    135.   }
    136. }
    137. module.exports = MyPromise;

    到这一步手写部分基本大功告成 ????????????

    Promise A+ 测试

    上面介绍了 Promise A+ 规范,当然我们手写的版本也得符合了这个规范才有资格叫 Promise, 不然就只能是伪 Promise 了。

    上文讲到了 promises-aplus-tests,现在我们正式开箱使用

    1. 安装一下
    1. npm install promises-aplus-tests -D
    2. 手写代码中加入 deferred
    1. // MyPromise.js
    2. MyPromise {
    3.   ......
    4. }
    5. MyPromise.deferred = function () {
    6.   var result = {};
    7.   result.promise = new MyPromise(function (resolve, reject) {
    8.     result.resolve = resolve;
    9.     result.reject = reject;
    10.   });
    11.   return result;
    12. }
    13. module.exports = MyPromise;
    3. 配置启动命令
    1. {
    2.   "name""promise",
    3.   "version""1.0.0",
    4.   "description""my promise",
    5.   "main""MyPromise.js",
    6.   "scripts": {
    7.     "test""promises-aplus-tests MyPromise"
    8.   },
    9.   "author""ITEM",
    10.   "license""ISC",
    11.   "devDependencies": {
    12.     "promises-aplus-tests""^2.1.2"
    13.   }
    14. }

    开启测试

    1. npm run test

    迫不及待了吧 ???? 看看我们的结果如何,走起 ????‍????

    fail.gif

    虽然功能上没啥问题,但是测试却失败了 ????

    针对提示信息,我翻看了一下 Promise A+ 规范,发现我们应该是在 2.3.x 上出现了问题,这里规范使用了不同的方式进行了 then 的返回值判断。

    image.png

    自红线向下的细节,我们都没有处理,这里要求判断 x 是否为 object 或者 function,满足则接着判断 x.then 是否存在,这里可以理解为判断 x 是否为 promise,这里都功能实际与我们手写版本中 x instanceof MyPromise 功能相似。

    我们还是按照规范改造一下 resolvePromise 方法吧

    1. // MyPromise.js
    2. function resolvePromise(promise, x, resolve, reject) {
    3.   // 如果相等了,说明return的是自己,抛出类型错误并返回
    4.   if (promise === x) {
    5.     return reject(new TypeError( The promise and the return value are the same ));
    6.   }
    7.   if (typeof x ===  object  || typeof x ===  function ) {
    8.     // x 为 null 直接返回,走后面的逻辑会报错
    9.     if (x === null) {
    10.       return resolve(x);
    11.     }
    12.     let then;
    13.     try {
    14.       // 把 x.then 赋值给 then 
    15.       then = x.then;
    16.     } catch (error) {
    17.       // 如果取 x.then 的值时抛出错误 error ,则以 error 为据因拒绝 promise
    18.       return reject(error);
    19.     }
    20.     // 如果 then 是函数
    21.     if (typeof then ===  function ) {
    22.       let called = false;
    23.       try {
    24.         then.call(
    25.           x, // this 指向 x
    26.           // 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y)
    27.           y => {
    28.             // 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用,
    29.             // 或者被同一参数调用了多次,则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
    30.             // 实现这条需要前面加一个变量 called
    31.             if (called) return;
    32.             called = true;
    33.             resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
    34.           },
    35.           // 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用,则以据因 r 拒绝 promise
    36.           r => {
    37.             if (called) return;
    38.             called = true;
    39.             reject(r);
    40.           });
    41.       } catch (error) {
    42.         // 如果调用 then 方法抛出了异常 error:
    43.         // 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用,直接返回
    44.         if (called) return;
    45.         // 否则以 error 为据因拒绝 promise
    46.         reject(error);
    47.       }
    48.     } else {
    49.       // 如果 then 不是函数,以 x 为参数执行 promise
    50.       resolve(x);
    51.     }
    52.   } else {
    53.     // 如果 x 不为对象或者函数,以 x 为参数执行 promise
    54.     resolve(x);
    55.   }
    56. }

    改造后启动测试

    success.gif

    完美通过 ????????????

    最终时刻,如何解释那道面试题的执行结果

    先用我们自己的 Promise 运行一下那道面试题 ????

    1. // test.js
    2. const MyPromise = require( ./MyPromise.js )
    3. MyPromise.resolve().then(() => {
    4.   console.log(0);
    5.   return MyPromise.resolve(4);
    6. }).then((res) => {
    7.   console.log(res)
    8. })
    9. MyPromise.resolve().then(() => {
    10.   console.log(1);
    11. }).then(() => {
    12.   console.log(2);
    13. }).then(() => {
    14.   console.log(3);
    15. }).then(() => {
    16.   console.log(5);
    17. }).then(() =>{
    18.   console.log(6);
    19. })

    执行结果:0、1、2、4、3、5、6 ????

    这里我们手写版本的 4 并没有和 原生 Promise 一样在 3 后面,而是在 2 后面

    其实从我们的手写代码上看,在判断 then 内部函数执行结果,也就是在这里 ????

    1. // MyPromise.js
    2. // 获取成功回调函数的执行结果
    3. const x = realOnFulfilled(this.value);
    4. // 传入 resolvePromise 集中处理
    5. resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);

    面试题中 x 为 MyPromise.resolve(4) 的时候,在传入 resolvePromise 方法中会对 x 的类型进行判断时,会发现它是一个 Promise,并让其调用 then 方法完成状态转换。再看 resolvePromis 方法中这一块判断逻辑 ????

    1. if (typeof x ===  object  || typeof x ===  function ) {
    2.     // x 为 null 直接返回,走后面的逻辑会报错
    3.     if (x === null) {
    4.       return resolve(x);
    5.     }
    6.     let then;
    7.     try {
    8.       // 把 x.then 赋值给 then 
    9.       then = x.then;
    10.     } catch (error) {
    11.       // 如果取 x.then 的值时抛出错误 error ,则以 error 为据因拒绝 promise
    12.       return reject(error);
    13.     }
    14.     // 如果 then 是函数
    15.     if (typeof then ===  function ) {
    16.       let called = false;
    17.       try {
    18.         then.call(
    19.           x, // this 指向 x
    20.           // 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用,则运行 [[Resolve]](promise, y)
    21.           y => {
    22.             // 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用,
    23.             // 或者被同一参数调用了多次,则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
    24.             // 实现这条需要前面加一个变量 called
    25.             if (called) return;
    26.             called = true;
    27.             resolvePromise(promise, y, resolve, reject);
    28.           },
    29.           // 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用,则以据因 r 拒绝 promise
    30.           r => {
    31.             if (called) return;
    32.             called = true;
    33.             reject(r);
    34.           });
    35.       } 
    36.       ......   

    那么问题来了

    • 为什么我们 Promise A+ 测试全部通过的手写代码,执行结果却与原生 Promise 不同?

    • 在我们手写代码使用创建一次微任务的方式,会带来什么问题吗?

    ES6 中的 Promise 虽然是遵循 Promise A+ 规范实现的,但实际上也 Promise A+ 上做了一些功能扩展,例如:Promise.all、Promise.race 等,所以即使都符合 Promise A+ ,执行结果也是可能存在差异的。我们这里更需要思考的是第二个问题,不这么做会带来什么问题,也就是加一次微任务的必要性。

    我尝试过很多例子,都没有找到相关例证,我们手写实现的 Promise 都很好的完成工作,拿到了结果。我不得不去翻看更多的相关文章,我发现有些人会为了让执行结果与原生相同,强行去再多加一次微任务,这种做法是很牵强的。

    毕竟实现 Promise 的目的是为了解决异步编程的问题,能够拿到正确的结果才是最重要的,强行为了符合面试题的输出顺序去多加一次微任务,只能让手写代码变的更加复杂,不好理解。

    在 stackoverflow 上,有一个类似的问题 What is the difference between returned Promise? 回答中有一个信息就是

    It only required the execution context stack contains only platform code. 也就相当于等待 execution context stack 清空。

    这个在掘金中的一篇文章 我以为我很懂Promise,直到我开始实现Promise/A+规范 也有一段关于这道面试题的讨论

    return Promise.resolve(4),JS引擎会安排一个job(job是 ECMA 中的概念,等同于微任务的概念),其回调目的是让其状态变为fulfilled。

    实际上我们已经在 static resolve 创建了一个新的 MyPromsie,并调用其 then 方法,创建了一个微任务。

    所以,就目前的信息来说,两次微任务依旧不能证明其必要性,目前的 Promise 日常操作,一次微任务都是可以满足。

    大家对于这个道面试题有什么想法或者意见,赶紧在留言区告诉我吧,一起探讨一下到底是必然还是巧合????

    长文整理不易,记得 点赞 ???? 支持一下哦 ????

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