await 关键字的详细介绍

await 关键字是异步编程中用于等待 Promise 对象解决的一种机制。其作用是暂停异步函数的执行，直到 Promise 对象变为已完成状态（即成功解决或失败拒绝），才会继续往下执行。这样可以避免异步代码执行时发生出错或异常情况，让程序具有更好的稳定性。

具体来说，当遇到 await 关键字时，JavaScript 引擎会将后面的操作封装为一个 Promise 对象，并将整个异步函数的执行权交还给宿主环境。然后引擎会去执行其他的 JavaScript 代码，直到 Promise 对象被解决。如果 Promise 对象被解决了，那么 JavaScript 引擎会恢复异步函数的执行，将 Promise 对象的 resolve() 或 reject() 的返回值作为 await 表达式的结果，并继续往下执行异步函数后面的代码。

由于 await 关键字在 Promise 对象解决前会一直等待，因此可以保证异步函数后面的代码在 Promise 对象解决后才被执行。这样就可以保证代码的顺序性，避免异步操作的返回值未知而导致程序出现错误行为。

从事件循环的角度上分析，await 关键字会将其后面的 Promise 对象加入到当前微任务队列中，在当前宏任务执行完毕后，JavaScript 引擎会优先执行微任务队列中的所有任务，然后才会去执行下一个宏任务。因此，当遇到 await 关键字时，JavaScript 引擎会暂停当前宏任务的执行，等到 Promise 对象被成功解决为止，然后再去执行余下的代码。

具体来说，当暂停异步函数的执行时，JavaScript 引擎会将该函数添加到正在执行的宏任务队列中，并将异步函数内部的微任务队列清空。接下来，如果异步函数中遇到了 await 关键字，JavaScript 引擎会先将 await 关键字后面的 Promise 对象加入到微任务队列中，然后交还执行权。

执行权交还给宿主环境，宿主环境会在后面的一段时间内处理宏任务队列中的任务。如果异步函数中所有同步任务都已执行完毕，而 Promise 对象还没有被解决，那么 JavaScript 引擎就会等待 Promise 对象解决，并在 Promise 对象被成功解决后将该 Promise 对象加入到微任务队列中。执行到微任务队列时，该任务才会被执行，即调用 resolve() 或 reject() 方法后将异步函数后面的代码加入到微任务队列中。

总之，await 关键字使得 JavaScript 引擎可以将宏任务任务拆分成微任务来执行，避免了一些执行上下文的切换，提高了执行效率，同时还可以保证异步函数中后面的代码在前面的 Promise 对象解决后才被执行。

假设我们需要模拟一个异步操作，它会在一段时间后返回一个随机数，并输出一条日志消息：

async function simulateAsync() {
  console.log('Start simulateAsync function');
  const randomDelay = Math.random() * 5000; // 随机生成 0~5000ms 的延迟时间
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, randomDelay));
  const randomNumber = Math.floor(Math.random() * 100);
  console.log(`Random number generated: ${randomNumber}`);
  console.log('End simulateAsyn function');
}

console.log('Before calling simulateAsync function');
simulateAsync();
console.log('After calling simulateAsync function');

我们定义了一个名为 simulateAsync 的异步函数，该函数会随机生成一个延迟时间（以毫秒为单位），在这个延迟时间过后输出一个随机数和日志消息。然后我们在外部代码中，通过 console.log 打印出一系列日志消息，然后调用 simulateAsync 函数。我们来分析一下这段代码的执行顺序：

1. 当外部代码执行时，首先会打印一条日志消息 Before calling simulateAsync function，然后调用 simulateAsync 函数。
2. 在函数内部，首先会输出一条日志消息 Start simulateAsync function，表明函数已经开始执行。
3. 接着，我们使用了 await 关键字等待一个 setTimeout 方法返回的 Promise 对象。该方法会在随机生成的时间后，将 Promise 对象的状态设置为已解决（resolved）。
4. 在等待期间，由于 simulateAsync 函数已经暂停执行，JavaScript 引擎会将控制权交还宿主环境，以便宿主环境能执行其他任务。
5. 如果在等待期间，宿主环境需要执行其他的异步任务，则引擎会将它们添加到微任务队列或宏任务队列中，等待异步任务完成后，再将其处理掉。但在这个例子中，我们没有添加其他的异步任务。
6. 当 Promise 对象被解决时，JavaScript 引擎会将 console.log 的两条日志消息添加到微任务队列中，并在下一个宏任务执行前，按顺序将其执行。
7. 在打印消息 Random number generated 后，我们又输出了一条日志消息 End simulateAsync function，表明函数已经执行完毕。
8. 因此，当所有异步任务都被处理完毕后，JavaScript 引擎会顺序执行微任务，输出消息 Random number generated: xx 和 End simulateAsync function，然后执行下一个宏任务。
9. 于是，最终会输出以下日志消息：

Before calling simulateAsync function
Start simulateAsync function
After calling simulateAsync function
Random number generated: xx
End simulateAsync function

从上面的例子中，我们可以看到，await 关键字的作用在于将异步操作转换为一个 Promise 对象，然后让 JavaScript 引擎能够在其完成之后，再去执行后面的代码。同时，Promise 的状态改变（即 resolve() 或 reject() 被调用）时，JavaScript 引擎会将相应的处理代码添加到微任务队列中，以便在下一个宏任务执行前按顺序执行。这一过程正是事件循环的核心特性之一。