在ECMAScript 6中內建Promise，可將非同步的程式流程，從回呼的抽象層次提升到Promise，令開發者撰寫非同步流程時，就像撰寫同步流程一樣直覺。在Python中，直接跳過Promise抽象，在3.4引入asyncio，在3.5引入async、await語法。如果你曾接觸這兩者，是否想過它們的差異性？

ECMAScript 6的Promise

在Node.js或者是瀏覽器中，JavaScript的運行流程基本上是同步方式，然而，有些時候會是非同步，例如使用XMLHttpRequest請求資源時，在呼叫send方法之後，程式流程會繼續，在請求狀態變化時，瀏覽器呼叫對應的處理器進行處理，然而，若希望特定狀態發生時，依序執行下一次非同步流程，就容易引發回呼地獄的問題。

Promise是ECMAScript 6新增的標準API，在建立Promise實例時，狀態處於未定（PENDING），建立Promise時，可傳入一個回呼函式，該函式具有兩個參數，可命名為resolve與reject，這兩個參數會各自接受函式，若呼叫resolve，Promise會處於達成（FULFILLED）狀態，若呼叫reject，Promise會是被背棄（REJECTED）的狀態。

若Promise實例曾使用then組合下一次非同步操作，在處於達成狀態時，會呼叫then指定的第一個函式，若處於背棄狀態，會呼叫then指定的第二個函式，從而可針對這兩個狀態分別設定對應的處理，then也會傳回一個Promise，因此，流程上可循序進行對應的處理組合，雖說本質上在處理時是非同步，然而撰寫風格上，就會像是同步的。Promise的then也可以接受Promise，使用的情況是不在乎前一個Promise的結果，只需要在前一個Promise完成後執行時使用。

ECMAScript還支援產生器語法，當Promise與產生器結合時，可以產生有趣的操作風格，相較於使用asyncFoo(10).then(r1 => asyncFoo(r1)).then(r2 => asyncFoo(r2)).then(r3 => console.log(r3))，底下方式更像是內建語法的一部份：

async(function*() {
let r1 = yield asyncFoo(10);
let r2 = yield asyncFoo(r1);
let r3 = yield asyncFoo(r2);
console.log(r3);
});

實現一個Promise

在ECMAScript 6中，上述的async是個可基於產生器自行實現的函式，可參考〈Promise〉（https://goo.gl/MSmpLG）的說明，實際上，在ECMAScript 7新增了async、await，在語法層面提供了這類支援，不用自行撰寫一個async函式了，而await在語意上，也會比yield來得清楚：

async function task() {
let r1 = await asyncFoo(10);
let r2 = await asyncFoo(r1);
let r3 = await asyncFoo(r2);
console.log(r3);
}

大部份介紹Promise、async、await的文件，都是這麼一路談過來，現在反過來吧！你已經知道怎麼實現之前的async函式，是否想過怎麼自行撰寫個Promise嗎？

本質上，Promose就是個狀態機，會有未定、達成與背棄的狀態，無論是resolve或reject，傳給它們的值都會被Promise保留，Promise也必須知道達成或背棄時，需分別呼叫的處理器，因而一個最簡單的Promise，內部只要保留狀態、值與處理器三個值。

在註冊處理器時，如果Promise尚處於未定狀態，處理器會先被放入容器之中，若已處於達成或背棄狀態，就直接將結果（背棄狀態時通常是個代表錯誤的值，像是例外實例）作為引數呼叫處理器；如果Promise從未定狀態轉移至達成或背棄狀態，會逐一取得被放入容器中的處理器來執行，由於是單一執行緒，未定或達成、背棄狀態時加入的處理器，一定都會被執行。

Promise的then會傳回Promise，因此呼叫then時，前一個Promise實例會被封裝在新建的Promise之中，前一個Promise離開未定狀態之後，取得的結果會用來呼叫新建Promise時，傳入的resolve或reject函式。如果想看看以上Promise概念的簡單實現，可以參考〈Promise Implementing〉（https://goo.gl/qbcmKa）的內容。

實現一個事件迴圈

在ECMAScript 7中有async、await，一個async函式會自動傳回Promise，一個await可以等待Promise，使用async、await定義函式之後，直接呼叫該函式，就直接擁有非同步的好處，然而，如果你看過Python 3.5的async、await，可能會納悶，在Python中，為什麼還要取得一個事件迴圈，才能進一步執行非同步函式？

因為，在Python中定義一個async函式並執行之後，實際會傳回一個coroutine實例，這個實例與generator實例有點類似，有send與throw方法，實際上，在3.4時提出的asyncio有個@asyncio.coroutine，可將產生器函式轉換為coroutine函式，在Python 3.5中，如果沒有包袱的話，建議使用@types.coroutine取代，在async函式中，只有coroutine（或者實現了__await__的）實例才可以搭配await來使用。

執行一個async函式只會傳回coroutine實例，須呼叫coroutine實例的send方法（或者throw引發例外），才會執行函式本體，因此，必須有個類似先前Promise提到的async函式，當await將流程控制權交還給coroutine實例send方法的呼叫端時，由呼叫端再次呼叫send方法，這就形成了事件迴圈的概念。

在〈A tale of event loops〉（https://goo.gl/4CQuq6），就藉由自行實現事件迴圈，以便進一步理解，看看Python的asyncio.get_event_loop().run_until_complete()這個方法，在底層究竟做了哪些事。想深入認識Python的asyncio程式庫，以及async與await語法，認識事件迴圈是必要的一環。

非同步的抽象層次

就非同步的抽象層次來說，最低階的部份是狀態機的概念，JavaScript的回呼，像是Ajax或Node.js的輸入輸出處理，則是第二個抽象層次，而JavaScript界目前常見的Promise（早在ECMAScript 6之前就有Promise的標準與實現），則是非同步處理的第三個抽象層次。

ECMAScript 7中的async、await是第四個層次，JavaScript本身是執行在一個主事件迴圈中，而呼叫一個async函式時，它會立即在主事件迴圈中執行，某些程度上，這與JavaScript的天性相符合，對開發者在撰寫程式時也比較直覺，然而缺點是無法在JavaScript中，直接基於async、await來實現自己的事件迴圈程式庫。

在Python中，直接跳過了Promise抽象（雖然在PyPi上也有promise模組的實現）而直接採用了asyncio以及async、await，願意的話，就算不依賴asyncio程式庫，自行實現一個事件迴圈程式庫也是可行的，就語義上，明確地取得事件迴圈並安排非同步處理函式，也符合Python的精神。

儘管越來越多語言，都開始支援async、await語法，瞭解不同語言在非同步的支援，仍是很有趣的一件事，狀態機到async、await的抽象層次，也只是個大致的分類，實際上還有其他的實現方式，像是Future、Selector等，都是值得探討的概念，有機會試著自行實現相關概念，也會是實用的體驗。