详解js的宏任务与微任务(event loop)

1. 首先,国内外专家理解

宏任务:script(主程序代码) setTimeOut setInterVal setImmediate  I/O操作  UI渲染     requestAnimationFrame

微任务:promise(原生) MutationObserver process.nextTick() mutation Object.observe

script(主程序代码)—>process.nextTick—>Promises…——>setTimeout——>setInterval——>setImmediate——> I/O——>UI rendering

补充 I/O: (懂得人直接跳过) mouse clicks 、keypresses、network events

js 内部执行机制:如下图

最经典的图如下:

先思考一个问题 setTimeout(fn,0) 这样的代码,0秒后立即执行?,你太天真了!

setTimeout(fn,0)的含义是,指定某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行,意思就是不用再等多少秒了,只要主线程执行栈内的同步任务全部执行完成,栈为空就马上执行。

事件循环、宏任务、微任务关系如下:


2. 接着,总结。

有如下代码:

console.log('1');// 主程序首先执行

    setTimeout(function () { // 将事件插入了"任务队列",必须等到当前代码(执行栈)执行完,主线程才会去执行它指定的回调函数

        console.log('2');

        process.nextTick(function () {

            console.log('3');

        })

        new Promise(function (resolve) {

            console.log('4');

            resolve();

        }).then(function () {

            console.log('5')

        })

    })

    new Promise(function (resolve) {

        console.log('6');

        resolve();

    }).then(function () {

        console.log('7')

    })

    process.nextTick(function () {

        console.log('8'); // 在当前"执行栈"的尾部-->下一次Event Loop(主线程读取"任务队列")之前-->触发process指定的回调函数

    })

    setImmediate(() => {

        console.info('9')  // 主线程和事件队伍的函数执行完成之后立即执行  和setTimeOut(fn,0)差不多

    })

    new Promise(function (resolve) {

        console.log('10');

        resolve();

    }).then(function () {

        console.log('11')

    })

    setTimeout(function () {

        console.log('12');

        setImmediate(() => {

            console.info('13')

        })

        process.nextTick(function () {

            console.log('14');

        })

        new Promise(function (resolve) {

            console.log('15');

            resolve();

        }).then(function () {

            console.log('16')

        })

    })

    process.nextTick(function () {

        console.log('17');

    })


图片如下:

输出的结果是:1、6、10、7、11、9、2、4、5、8、17、3、12、15、16、13、14

分析:

a. setTimeOut、process.nextTick、setImmediate、promise 的区别

setTimeOut   将事件插入了"任务队列",必须等到当前代码(执行栈)执行完,主线程才会去执行它指定的回调函数;

process.nextTick  在当前"执行栈"的尾部-->下一次Event Loop(主线程读取"任务队列")之前-->触发process指定的回调函数

setImmediate  主线程和事件队伍的函数执行完成之后立即执行 和setTimeOut(fn,0)差不多

b. 

第一步. script整体代码被执行,执行过程为

a. 首先,执行script, console.log(1)

b. 创建setTimeout macro-task,  由于是setTimeOut(fn,0),所有放在当前“执行栈”的尾部,默认是0.4毫秒

c. 创建micro-task Promise.then 的回调,并执console.log(6), 

d. process.nextTick 创建micro-task,在当前"执行栈"的尾部-->下一次Event Loop(主线程读取"任务队列")之前-->触发process指定的回调函数

e. 创建setImmediate macro-task,主线程和事件队伍的函数执行完成后立即执行

f. 创建micro-task Promise.then 的回调,并执console.log(10), 

g. 创建setTimeout macro-task,  由于是setTimeOut(fn,0),所有放在当前“执行栈”的尾部,默认是0.4毫秒

h. process.nextTick 创建micro-task,在当前"执行栈"的尾部-->下一次Event Loop(主线程读取"任务队列")之前-->触发process指定的回调函数

第一个过程过后,已经输出了1 6 10 , 查看micro-task 并执行回调,输出 7,11,同步执行 setImmediate 输出9 ->1 6 10 7 11 9

此时第一个执行过程执行完,执行setTimeOut(fn,0),输出:2 4 5 ,里面包含了一个process.nextTick,放在当前“执行栈”的尾部,执行 之前的process.nextTick(d、h),  输出:8 17 ,再输出:3

再下一个事件循环,输出 12 15 16 13 14

总体输出为:   1 6 10 7 11 9 2 4 5 8 17 3 12 15 16 13 14

思考:

如果把第一个setTimeout(b)改成setTimeOut(fn,1000),如下:


输出结果为:1 6 10 7 11 9 8 17 12 15 16 13 14 2 4 5 3 


这里可以思考,为什么process.nextTick(8 17)在  g. 创建setTimeout macro-task,之前?

再考虑如下:


输出如下:


在process.nextTick 前面加了一个事件:setTimeout(function () {   console.log('18');    }),输出是 18 在 8 之前,

得出结论:

js 主程序 执行完-> 微任务(全部执行)->setImmediate->(setTimeOut(fu,0)与process.nextTick,那个在前面就先执行谁,完成一个事件循环)->再到下一个事件循环


3. 推荐的官方文档

https://jakearchibald.com/2015/tasks-microtasks-queues-and-schedules/?utm_source=html5weekly

http://lynnelv.github.io/js-event-loop-nodejs

https://zhuanlan.zhihu.com/p/34182184

https://zhuanlan.zhihu.com/p/33058983

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fjakearchibald.com%2F2015%2Ftasks-microtasks-queues-and-schedules

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fhackernoon.com%2Funderstanding-js-the-event-loop-959beae3ac40

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fwww.oschina.net%2Ftranslate%2Funderstanding-process-next-tick

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fhtml.spec.whatwg.org%2Fmultipage%2Fwebappapis.html

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fnodejs.org%2Fen%2Fdocs%2Fguides%2Fevent-loop-timers-and-nexttick

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fdeveloper.mozilla.org%2Fzh-CN%2Fdocs%2FWeb%2FAPI%2FWindow%2FrequestAnimationFrame

https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fdeveloper.mozilla.org%2Fen-US%2Fdocs%2FWeb%2FAPI%2FMutationObserver

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