1 引言
本周跟着 Tasks, microtasks, queues and schedules 这篇文章一起深入理解这些概念间的区别。
先说结论:
- Tasks 按顺序执行,浏览器可能在 Tasks 之间执行渲染。
Microtasks 也按顺序执行,时机是:
- 如果没有执行中的 js 堆栈,则在每个回调之后。
- 在每个 task 之后。
2 概述
Event Loop
在说这些概念前,先要介绍 Event Loop。
首先浏览器是多线程的,每个 JS 脚本都在单线程中执行,每个线程都有自己的 Event Loop,同源的所有浏览器窗口共享一个 Event Loop 以便通信。
Event Loop 会持续循环的执行所有排队中的任务,浏览器会为这些任务划分优先级,按照优先级来执行,这就会导致 Tasks 与 Microtasks 执行顺序与调用顺序的不同。
promise 与 setTimeout
看下面代码的输出顺序:
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");
正确答案是 script start
, script end
, promise1
, promise2
, setTimeout
,在线程中,同步脚本执行优先级最高,然后 promise 任务会存放到 Microtasks,setTimeout 任务会存放到 Tasks,Microtasks 会优先于 Tasks 执行。
Microtasks 中文可以翻译为微任务,只要有 Microtasks 插入,就会不断执行 Microtasks 队列直到结束,在结束前都不会执行到 Tasks。
点击冒泡 + 任务
下面给出了更复杂的例子,提前说明后面的例子 Chrome、Firefox、Safari、Edge 浏览器的结果完全不一样,但只有 Chrome 的运行结果是对的!为什么 Chrome 是对的呢,请看下面的分析:
// Let's get hold of those elementsvar outer = document.querySelector(".outer");var inner = document.querySelector(".inner");// Let's listen for attribute changes on the// outer elementnew MutationObserver(function () { console.log("mutate");}).observe(outer, { attributes: true,});// Here's a click listener…function onClick() { console.log("click"); setTimeout(function () { console.log("timeout"); }, 0); Promise.resolve().then(function () { console.log("promise"); }); outer.setAttribute("data-random", Math.random());}// …which we'll attach to both elementsinner.addEventListener("click", onClick);outer.addEventListener("click", onClick);
点击 inner
区块后,正确输出顺序应该是:
click
promise
mutate
click
promise
mutate
timeout
timeout
逻辑如下:
- 点击触发
onClick
函数入栈。 - 立即执行
console.log('click')
打印click
。 console.log('timeout')
入栈 Tasks。console.log('promise')
入栈 microtasks。outer.setAttribute('data-random')
的触发导致监听者MutationObserver
入栈 microtasks。onClick
函数执行完毕,此时线程调用栈为空,开始执行 microtasks 队列。- 打印
promise
,打印mutate
,此时 microtasks 已空。 - 执行冒泡机制,outer div 也触发
onClick
函数,同理,打印promise
,打印mutate
。 - 都执行完后,执行 Tasks,打印
timeout
,打印timeout
。
模拟点击冒泡 + 任务
如果将触发 onClick
行为由点击改为:
inner.click();
结果会不同吗?答案是会(单元测试与用户行为不符合,单测也有无解的时候)。然而四大浏览器的执行结果也是完全不一样,但从逻辑上讲仍然 Chrome 是对的,让我们看下 Chrome 的结果:
click
click
promise
mutate
promise
timeout
timeout
逻辑如下:
inner.click()
触发onClick
函数入栈。- 立即执行
console.log('click')
打印click
。 console.log('timeout')
入栈 Tasks。console.log('promise')
入栈 microtasks。outer.setAttribute('data-random')
的触发导致监听者MutationObserver
入栈 microtasks。- 由于冒泡改为 js 调用栈执行,所以此时 js 调用栈未结束,不会执行 microtasks,反而是继续执行冒泡,outer 的
onClick
函数入栈。 - 立即执行
console.log('click')
打印click
。 console.log('timeout')
入栈 Tasks。console.log('promise')
入栈 microtasks。MutationObserver
由于还没调用,因此这次outer.setAttribute('data-random')
的改动实际上没有作用。- js 调用栈执行完毕,开始执行 microtasks,按照入栈顺序,打印
promise
,mutate
,promise
。 - microtasks 执行完毕,开始执行 Tasks,打印
timeout
,timeout
。
3 精读
基于任务调度这么复杂,且浏览器实现方式很不同,下面两件事是我很不推荐的:
- 业务逻辑 “巧妙” 依赖了 microtasks 与 Tasks 执行逻辑的微妙差异。
- 死记硬背调用顺序。
且不说依赖了调用顺序的业务逻辑本身就很难维护,不同浏览器之间对任务调用顺序还是不同的,这可能源于对 W3C 标准规范理解的偏差,也可能是 BUG,这会导致依赖于此的逻辑非常脆弱。
虽然上面两个例子非常复杂,但我们也不必把这个例子当作经典背诵,只要记住文章开头提到的执行逻辑就可以推导:
- Tasks 按顺序执行,浏览器可能在 Tasks 之间执行渲染。
Microtasks 也按顺序执行,时机是:
- 如果没有执行中的 js 堆栈,则在每个回调之后。
- 在每个 task 之后。
记住 Promise
是 Microtasks
,setTimeout
是 Tasks
,JS 一次 Event Loop 完毕后,即调用栈没有内容时才会执行 Microtasks
-> Tasks
,在执行 Microtasks
过程中插入的 Microtasks
会按顺序继续执行,而执行 Tasks
中插入的 Microtasks
得等到调用栈执行完后才继续执行。
上面说的内容都是指一次 Event Loop 时立即执行的优先级,不要和执行延迟时间弄混淆了。
把 JS 线程的 Event Loop 当作一个函数,函数内同步逻辑执行优先级是最高的,如果遇到 Microtasks
或 Tasks
就会立即记录下来,当一次 Event Loop 执行完后立即调用 Microtasks
,等 Microtasks
队列执行完毕后可能进行一些渲染行为,等这些浏览器操作完成后,再考虑执行 Tasks
队列。
4 总结
最后,还是要强调一句,不要依赖 Microtasks
与 Tasks
的执行顺序,尤其在申明式编程环境中,我们可以把 Microtasks
与 Tasks
都当作是异步内容,在渲染时做好状态判断即可,不用关心先后顺序。
讨论地址是: 精读《Tasks, microtasks, queues and schedules》· Issue #264 · dt-fe/weekly
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