js中event loop详解

我们都知道，javascript从诞生之日起就是一门单线程的非阻塞的脚本语言。单线程意味着，javascript代码在执行的任何时候，都只有一个主线程来处理所有的任务。而非阻塞则是当代码需要进行一项异步任务（无法立刻返回结果，需要花一定时间才能返回的任务）的时候，主线程会挂起（pending）这个任务，然后在异步任务返回结果的时候再根据一定规则去执行相应的回调。 单线程是必要的，也是javascript这门语言的基石，原因之一在其最初也是最主要的执行环境——浏览器中，我们需要进行各种各样的dom操作。试想一下 如果javascript是多线程的，那么当两个线程同时对dom进行一项操作，例如一个向其添加事件，而另一个删除了这个dom，此时该如何处理呢？因此，为了保证不会 发生类似于这个例子中的情景，javascript选择只用一个主线程来执行代码，这样就保证了程序执行的一致性。

所以说javascript的另一个特点是“非阻塞”，那么javascript引擎到底是如何实现的这一点呢？答案就是今天这篇文章的主角——event loop（事件循环）。

浏览器环境下js引擎的事件循环机制

1.执行栈与事件队列

当javascript代码执行的时候会将不同的变量存于内存中的不同位置：堆（heap）和栈（stack）中来加以区分。其中，堆里存放着一些对象。而栈中则存放着一些基础类型变量以及对象的指针。 但是我们这里说的执行栈和上面这个栈的意义却有些不同。 我们知道，当我们调用一个方法的时候，js会生成一个与这个方法对应的执行环境（context），又叫执行上下文。这个执行环境中存在着这个方法的私有作用域，上层作用域的指向，方法的参数，这个作用域中定义的变量以及这个作用域的this对象。 而当一系列方法被依次调用的时候，因为js是单线程的，同一时间只能执行一个方法，于是这些方法被排队在一个单独的地方。这个地方被称为执行栈。 当一个脚本第一次执行的时候，js引擎会解析这段代码，并将其中的同步代码按照执行顺序加入执行栈中，然后从头开始执行。如果当前执行的是一个方法，那么js会向执行栈中添加这个方法的执行环境，然后进入这个执行环境继续执行其中的代码。当这个执行环境中的代码 执行完毕并返回结果后，js会退出这个执行环境并把这个执行环境销毁，回到上一个方法的执行环境。这个过程反复进行，直到执行栈中的代码全部执行完毕。

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。

以上的过程说的都是同步代码的执行。那么当一个异步代码（如发送ajax请求数据）执行后会如何呢？前文提过，js的另一大特点是非阻塞，实现这一点的关键在于下面要说的这项机制——事件队列（Task Queue）。 js引擎遇到一个异步事件后并不会一直等待其返回结果，而是会将这个事件挂起，继续执行执行栈中的其他任务。当一个异步事件返回结果后，js会将这个事件加入与当前执行栈不同的另一个队列，我们称之为事件队列。被放入事件队列不会立刻执行其回调，而是等待当前执行栈中的所有任务都执行完毕， 主线程处于闲置状态时，主线程会去查找事件队列是否有任务。如果有，那么主线程会从中取出排在第一位的事件，并把这个事件对应的回调放入执行栈中，然后执行其中的同步代码...，如此反复，这样就形成了一个无限的循环。这就是这个过程被称为“事件循环（Event Loop）”的原因

宏队列和微队列

宏队列，macrotask，也叫tasks。 一些异步任务的回调会依次进入macro task queue，等待后续被调用，这些异步任务包括：

•setTimeout

•setInterval

•setImmediate (Node独有)

•requestAnimationFrame (浏览器独有)

•I/O

•UI rendering (浏览器独有)

微队列，microtask，也叫jobs。 另一些异步任务的回调会依次进入micro task queue，等待后续被调用，这些异步任务包括：

•process.nextTick (Node独有)

•Promise

•Object.observe

•MutationObserver （注：这里只针对浏览器和NodeJS）

浏览器的Event Loop

我们先来看一张图，再看完这篇文章后，请返回来再仔细看一下这张图，相信你会有更深的理解。

                                       

这张图将浏览器的Event Loop完整的描述了出来，我来讲执行一个JavaScript代码的具体流程：

1.执行全局Script同步代码，这些同步代码有一些是同步语句，有一些是异步语句（比如setTimeout等）；

2.全局Script代码执行完毕后，执行栈Stack会清空；

3.从微队列microtask queue中取出位于队首的回调任务，放入执行栈Stack中执行，执行完后microtask queue长度减1；

4.继续取出位于队首的任务，放入调用栈Stack中执行，以此类推，直到把microtask queue中的所有任务都执行完毕。注意，如果在执行microtask的过程中，又产生了microtask，那么会加入到队列的末尾，也会在这个周期被调用执行；

5.microtask queue中的所有任务都执行完毕，此时microtask queue为空队列，调用栈Stack也为空；

6.取出宏队列macrotask queue中位于队首的任务，放入Stack中执行；

7.执行完毕后，执行栈Stack为空；

8.重复第3-7个步骤；

9.重复第3-7个步骤；

10.......

这里归纳3个重点：

1.宏队列macrotask一次只从队列中取一个任务执行，执行完后就去执行微任务队列中的任务；

2.微任务队列中所有的任务都会被依次取出来执行，直到microtask queue为空；

3.图中没有画UI rendering的节点，因为这个是由浏览器自行判断决定的，但是只要执行UI rendering，它的节点是在执行完所有的microtask之后，下一个macrotask之前，紧跟着执行UI render。

概念性的东西就这么多，来看1个示例代码:

                                       

正确答案是：1 4 7 5 2 3