Node.js Promise 非同步控制流詳解

為了解決傳統 Callback 巢狀過深 (Callback Hell) 導致的維護困境，JavaScript 在 ES6 中引入了 Promise。它是一個物件，代表了一個「目前尚未完成，但承諾在未來某個時間點會給出結果」的操作。

Promise 的三種生命週期狀態

理解 Promise 的運作，首先要明白它在執行過程中會切換的三種狀態：

1. Pending (進行中)：初始狀態，非同步操作還在跑，尚未有結果。
2. Fulfilled (已實現)：操作成功完成。Promise 會呼叫 resolve() 並傳回數據。
3. Rejected (已拒絕)：操作失敗。Promise 會呼叫 reject() 並傳回報錯原因。

建立與消費 Promise

你可以手動將一個帶有 Callback 的舊 API 封裝成 Promise：

/* 封裝一個簡易的讀取進度 Promise */
const checkDatabase = new Promise((resolve, reject) => {
  const isOnline = true;

  setTimeout(() => {
    if (isOnline) {
      resolve('資料庫連線正常'); // 成功！
    } else {
      reject(new Error('資料庫無法連線')); // 失敗！
    }
  }, 1500);
});

// 使用 .then() 與 .catch()
checkDatabase
  .then((msg) => {
    console.log('成功：', msg);
  })
  .catch((err) => {
    console.error('出錯：', err.message);
  })
  .finally(() => {
    console.log('連線檢查結束');
  });

Promise 鏈結 (Chaining)：讓程式碼變垂直

Promise 最強大的功能是鏈結。每一個 .then() 如果回傳一個新的 Promise，下一個 .then() 就會等待它完成。這讓非同步任務可以像「接力賽」一樣撰寫：

// 鏈結範例：讀取 -> 處理 -> 傳送
fetchUserData(userId)
  .then((user) => {
    console.log('用戶獲取成功');
    return processProfile(user); // 必須 return，下一層才會接收到 Promise
  })
  .then((processedData) => {
    return saveToDatabase(processedData);
  })
  .then(() => {
    console.log('所有任務已完成！');
  })
  .catch((err) => {
    // 這一行能捕獲「整條鏈結」中任何一個階段發生的錯誤
    console.error('流程失敗：', err);
  });

常用的 Promise 靜態方法

除了基本用法，現代 JavaScript 還提供了更豐富的控制工具：

• Promise.all([p1, p2, p3])：所有任務都成功才算成功；只要有一個失敗就立即報錯。常用於並行獲取多個相互獨立的數據。
• Promise.allSettled([...])：等到所有任務都「結束」（無論成敗），並回傳每個任務的詳細狀態。
• Promise.race([...])：誰最快跑完就用誰的結果，不論成敗。
• Promise.any([...])：只要其中一個成功就回傳；如果全部失敗才報錯。

Node.js 中的 Promise 最佳實踐

現在 Node.js 的核心模組（如 fs, dns, timers）都提供了原生的 Promise 版本：

// 使用內建的 fs/promises 模組
const fs = require('fs').promises;

fs.readFile('config.json', 'utf8')
  .then((data) => console.log(data))
  .catch((err) => console.error(err));

雖然 Promise 鏈結解決了嵌套問題，但在複雜邏輯下，過長的 .then() 依然會顯得有些凌亂。為了讓非同步代碼寫起來更像「同步代碼」，目前業界最推薦搭配 Async / Await 來使用。