Promise.try:
シンプルで強力な同期/非同期統合の未来
- 実装の深層とPromiseの進化

JSConf JP 2024

saku / @sakupi01

Promise.try:
シンプルで強力な同期/非同期統合の未来
- 実装の深層とPromiseの進化

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Congrats to Promise.try

先月東京で開催されたTC39 104thのMeetingで8年の時を経てStage4に！

Commit c03068b
Normative: add Promise.try (#3327)

1. JavaScriptにおける同期処理と非同期処理の
統一化の難しさ

e.g. syncOrAsyncという、同期・非同期的どちらの結果ももたらす可能性がある関数

function syncOrAsync(id) {
    if (typeof id !== "number") {
        throw new Error("id must be a number"); // 同期的なエラー
    }
    return db.getUserById(id); // 非同期的な処理
}

そのままsync/asyncな関数を扱おうとする

// Uncaught TypeError: syncOrAsync(...).then is not a function
// Property 'then' does not exist on type '"sync"'.ts(2339)
syncOrAsync()
  .then(console.log)
    .catch(console.error);

• 実行エラー、TypeScriptの場合はコンパイルエラー
• 同期関数である場合、thenプロパティが存在しないため

新しくPromiseを生成して、そのなかでsync/asyncな関数を解決する

new Promise((resolve) => resolve(syncOrAsync()))
    .then(console.log)
      .catch(console.error);

• 不必要な非同期処理は発生せず、動作としては問題ない
• 書きぶりが冗長

Promise.try()が標準化される前にも、Promise.try()のような機能を提供するライブラリは存在していた

• Bluebird.js： Promise.try/Promise.attempt
• Sindre Sorhus： p-try

「新しくPromiseを生成して、そのなかでsync/asyncな関数を解決する方法」を採用

2. Promise.tryが解決すること

• 不必要な非同期処理を起こさず、同期・非同期処理を統一的に扱えるように
  • 同期処理の場合も非同期処理の場合もどちらの処理でも:
    • 同じようにデータを扱え
    • 同じようにエラーキャッチできる
  • 直感的でシンプルな構文で済む

try {
  const result = await Promise.try(syncOrAsync());
  console.log(result);
} catch (error) {
  console.error(error);
}

Promise.try is like a .then, but without requiring a previous Promise.
http://cryto.net/~joepie91/blog/2016/05/11/what-is-promise-try-and-why-does-it-matter/

Promise.tryは、Promise不要の.thenのようなものです。

便利！

3. Dive into Promise.try in JSC

Promise.tryの仕様を見てみる

わずか7行！

27.2.4.8 Promise.try ( callback, ...args )

実行された時に、以下の手順で処理を行う:

1. Cをthisとする
2. Cがオブジェクトでない場合はTypeErrorをスローする
3. promiseCapabilityに? NewPromiseCapability(C)の返り値を代入する
4. コールバック関数にargを渡して実行した結果をCompletionとして、statusに代入する
5. statusがabrupt completionであれば、promiseCapabilityのrejectにstatusのvalueを渡して実行する
6. そうでない場合（正常にcallbackの実行が完了した場合）は、promiseCapabilityのresolveにstatusのvalueを渡して実行する
7. promiseCapabilityのpromiseを返す

NewPromiseCapabilityと
それに関連するECMAScriptの概念

NewPromiseCapability

• PromiseCapabilityRecordを生成するAbstract Operation。
• 最終的には、PromiseCapabilityRecordを含むNormal Completionを返す、またはThrow Completionする。
• JSCでの実装では@newPromiseCapabilityに相当する

27.2.1.5 NewPromiseCapability ( C )

Abstract Operations

• ECMAScript仕様内で共通して使用される操作をまとめたもの
• 仕様上の関数というイメージで、仕様内の他の場所から呼び出される

5.2.1 Abstract Operations

Completion Records; ? and !

• ECMAScriptのランタイムセマンティクスの生成物に対して返されるもの
• TypeがNormal: Normal Completion。
  • !（感嘆符）: 操作が絶対に失敗しないことを示す場合に使用
• TypeがNormal以外: Abrupt Completion。
  • ?（疑問符）: 操作が失敗する可能性があることを示す場合に使用

JSCでのPromise.tryの実装

function try(callback /*, ...args */)
{
    "use strict";
    // 2. this(通常はPromise)がオブジェクトでない場合はTypeErrorをスローする
    if (!@isObject(this))
        @throwTypeError("|this| is not an object");

    var args = [];
    for (var i = 1; i < arguments.length; i++)
        @putByValDirect(args, i - 1, arguments[i]);
    
    // 3. promiseCapabilityに? NewPromiseCapability(C)の返り値を代入する
    var promiseCapability = @newPromiseCapability(this);
...

[JSC] Implement Promise.try #24802

...
    try {
        // 4. コールバック関数にargを渡して実行した結果を(Completionとして、)statusに代入する
        var value = callback.@apply(@undefined, args);
      // 5. エラーがスローされなければ(statusがnormal completionであれば、)
      // promiseCapabilityのresolveにstatusのvalueを渡して実行する
        promiseCapability.resolve.@call(@undefined, value);
    } catch (error) {
      // 6. エラーがスローされれば(statusがabrupt completionであれば、)
      // promiseCapabilityのrejectにstatusのvalue(error)を渡して実行する
        promiseCapability.reject.@call(@undefined, error);
    }
    // 7. promiseCapabilityのPromiseを返す
    return promiseCapability.promise;
}

8 Years of Journey to Stage4

Why it took so long to reach Stage 4

Why it took so long to reach Stage 4

Promise.tryは「この機能を言語仕様に追加する価値があるか」という議論に
時間を要した

Why it took so long to reach Stage 4

1. async/awaitの議論の進行
   1. ES2017に入るasync/awaitの議論が進行しており、同様の機能を即時実行async関数（AIIFE）で実現できそうだった
   2. その時点では、新しい構文を追加するほどの価値があるかどうか疑問視された
2. 需要の可視化が困難だった
   1. Bluebird.jsのような包括的な構成のライブラリでは、Promise.try機能の実際の使用状況を分離して測定することが困難だった
   2. p-tryのようなパッケージはまだ存在していなかった
   3. 実際のユースケースや需要を定量的に示すことが難しかった

使用の進捗を左右するサードパーティのライブラリの影響

• npmのダウンロード数から、Sindre Sorhusが開発したp-tryが多くの開発者に使われていたことがわかった
• Promise.tryに対する実際の需要が可視化
• 標準化が急速に進む

昨今のECMAScriptのPromise動向
- Cancellation in Promise

Cancellation in Promise

新たなステートであるcanceledを言語仕様に追加し、
Promiseのキャンセルをサポートする提案

というのが存在していた

cancelable-promises

およそ8年前...

• 新たなステートを追加することへのV8チームの反対
• 詳細が不明なまま、このproposalはpublic archiveとなり、Issueも閉じられる

This proposal experienced significant opposition from within Google and so I am unable to continue working on it.

Why was this proposal withdrawn? #70

2024年現在：Promiseはキャンセルできる（一応）

• cancelable-promisesのクローズ後、AbortControllerがDOMに実装される
• これを活用することでPromiseをキャンセルできるようになった
• AbortControllerはDOM API

AbortControllerの課題

• ブラウザ環境に依存している
• サーバーサイドJavaScriptでの利用に制限が

ECMAScript側でキャンセル機構を標準化することで、統一的なキャンセル処理を実現することが期待されている

Cancellation in Promise の課題

• すでに標準化されたAbortControllerとの互換性を保つ方法でなければ
  提案の進展は厳しい
• DOMExceptionをJS側で発生させることと等しくなり、議論は難航しているよう

まとめ

• Promise.tryがStage4に！JavaScriptの同期・非同期処理の統一化へ
• JSCはPromise.try()をシンプルなJavaScriptで実装している
• Cancellation in Promise はJSサイドでの実装の夢を見るか？！

ご清聴ありがとうございました！

I hope you catch("key points") well!