面试题：Node.js 中 Promise 的底层实现及优化策略

Question

假设你需要在 Node.js 中手动实现一个简易的 Promise 类，要求支持基本的 resolve、reject 状态变化，链式调用 then 方法，以及错误处理机制。请描述实现思路，并指出在实际生产环境中，针对 Promise 的性能优化，你会考虑哪些方面及采取何种策略。

Answer 1

实现思路

1. 状态管理：定义三个状态常量 PENDING、FULFILLED、REJECTED，在 Promise 类内部使用一个变量 status 来记录当前状态，初始为 PENDING。同时使用 value 和 reason 变量分别存储成功和失败的值。
2. 构造函数：接受一个执行器函数 executor，在构造函数内部立即执行该执行器，并传入 resolve 和 reject 函数。resolve 和 reject 函数用于改变 Promise 的状态。
3. resolve 函数：如果当前状态是 PENDING，则将状态改为 FULFILLED，并保存传入的值到 value 中。同时触发所有已注册的成功回调。
4. reject 函数：如果当前状态是 PENDING，则将状态改为 REJECTED，并保存传入的原因到 reason 中。同时触发所有已注册的失败回调。
5. then 方法：返回一个新的 Promise。它接受两个回调函数 onFulfilled 和 onRejected，这两个函数分别在 Promise 成功或失败时被调用。如果 Promise 已经处于 FULFILLED 状态，直接调用 onFulfilled；如果处于 REJECTED 状态，直接调用 onRejected；如果处于 PENDING 状态，则将这两个回调函数注册到内部的回调队列中，等待状态改变时调用。
6. 错误处理：在 then 方法中，如果 onFulfilled 或 onRejected 抛出错误，新返回的 Promise 应该进入 REJECTED 状态，并将该错误作为原因。同时，在执行器函数 executor 中，如果发生错误，应该调用 reject 函数将 Promise 变为 REJECTED 状态。

性能优化方面及策略

1. 减少不必要的微任务：Promise 的 then 方法会创建微任务，过多的微任务可能导致性能问题。尽量合并多个连续的 then 调用，减少微任务的数量。例如，避免无意义的中间 then 调用，直接链式调用有实际操作的 then。
2. 缓存结果：对于一些计算开销较大且结果不变的 Promise，可以缓存其结果。如果相同的 Promise 再次被调用，可以直接返回缓存的结果，而不需要重新执行异步操作。
3. 避免过度嵌套：过度嵌套的 Promise 链式调用会增加代码复杂度，同时也可能影响性能。可以使用 Promise.all 或 Promise.race 等方法来并行处理多个 Promise，提高执行效率。
4. 错误处理优化：在 Promise 链式调用中，尽早捕获错误，避免错误在链式调用中传递到不必要的层级。这样可以减少不必要的错误处理代码执行，提高性能。同时，合理使用 catch 方法，确保错误处理逻辑简洁高效。