宏任务、微任务与Event Loop

说到宏任务和微任务,我们就不得不提 Event Loop 了

首先我们要知道两点:

  1. JavaScript是单线程的语言
  2. Event Loop是javascript的执行机制

javascript事件循环

  1. 一般来说,非阻塞性的任务采取同步的方式,直接在主线程的执行栈完成。

  2. 一般来说,阻塞性的任务都会采用异步来执行,异步的工作一般会交给其他线程完成,然后回调函数会放到事件队列中。

宏任务、微任务与Event Loop_第1张图片
从图片可知,一个方法执行会向执行栈中加入这个方法的执行环境,在这个执行环境中还可以调用其他方法,甚至是自己,其结果不过是在执行栈中再添加一个执行环境。这个过程可以是无限进行下去的,除非发生了栈溢出,即超过了所能使用内存的最大值。

先看一段代码

console.log('script start');

setTimeout(function() {
  console.log('setTimeout');
}, 0);

Promise.resolve().then(function() {
  console.log('promise1');
}).then(function() {
  console.log('promise2');
});

console.log('script end');

打印顺序是什么? 正确答案是:script start, script end, promise1, promise2, setTimeout.
为什么会出现这样打印顺序呢?
宏任务、微任务与Event Loop_第2张图片
解读:

同步和异步任务分别进入不同的执行"场所",同步的进入主线程,异步的进入Event Table并注册函数
当指定的事情完成时,Event Table会将这个函数移入Event Queue。
主线程内的任务执行完毕为空,会去Event Queue读取对应的函数,进入主线程执行。
上述过程会不断重复,也就是常说的Event Loop(事件循环)

接下来通过一个ajax请求来说明一下

let data = [];
$.ajax({
    url:www.javascript.com,
    data:data,
    success:() => {
        console.log('发送成功!');
    }
})
console.log('代码执行结束');

ajax进入Event Table,注册回调函数success。
执行console.log(‘代码执行结束’)。
ajax事件完成,回调函数success进入Event Queue。
主线程从Event Queue读取回调函数success并执行。

接下来说明一下什么是宏任务,什么是微任务?

微任务和宏任务皆为异步任务,它们都属于一个队列,主要区别在于他们的执行顺序,Event Loop的走向和取值。那么他们之间到底有什么区别呢?
宏任务、微任务与Event Loop_第3张图片
js异步有一个机制,就是遇到宏任务,先执行宏任务,将宏任务放入eventqueue,然后在执行微任务,将微任务放入eventqueue最骚的是,这两个queue不是一个queue。当你往外拿的时候先从微任务里拿这个回掉函数,然后再从宏任务的queue上拿宏任务的回掉函数。

而宏任务一般是:包括整体代码script,setTimeout,setInterval、setImmediate。
微任务:原生Promise(有些实现的promise将then方法放到了宏任务中)、process.nextTick、Object.observe(已废弃)、 MutationObserver
记住就行了。

最后我们来分析一段较复杂的代码,看看你是否真的掌握了js的执行机制:

console.log('1');

setTimeout(function() {
    console.log('2');
    process.nextTick(function() {
        console.log('3');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('4');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('5')
    })
})
process.nextTick(function() {
    console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('7');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('8')
})

setTimeout(function() {
    console.log('9');
    process.nextTick(function() {
        console.log('10');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('11');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('12')
    })
})

第一轮事件循环流程分析如下:

整体script作为第一个宏任务进入主线程,遇到console.log,输出1。
遇到setTimeout,其回调函数被分发到宏任务Event Queue中。我们暂且记为setTimeout1。
遇到process.nextTick(),其回调函数被分发到微任务Event Queue中。我们记为process1。
遇到Promise,new Promise直接执行,输出7。then被分发到微任务Event Queue中。我们记为then1。
又遇到了setTimeout,其回调函数被分发到宏任务Event Queue中,我们记为setTimeout2。

宏任务、微任务与Event Loop_第4张图片

上表是第一轮事件循环宏任务结束时各Event Queue的情况,此时已经输出了1和7。

我们发现了process1和then1两个微任务。

执行process1,输出6。
执行then1,输出8。

好了,第一轮事件循环正式结束,这一轮的结果是输出1,7,6,8。那么第二轮时间循环从setTimeout1宏任务开始:

首先输出2。接下来遇到了process.nextTick(),同样将其分发到微任务Event Queue中,记为process2。
new Promise立即执行输出4,then也分发到微任务Event Queue中,记为then2

宏任务、微任务与Event Loop_第5张图片

第三轮事件循环宏任务执行结束,执行两个微任务process3和then3。

输出10。

输出12。

第三轮事件循环结束,第三轮输出9,11,10,12。

整段代码,共进行了三次事件循环,完整的输出为1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12。(请注意,node环境下的事件监听依赖libuv与前端环境不完全相同,输出顺序可能会有误差)

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