1000字带你掌握nextTick背后的原理

如vue官网的描述：

Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化，Vue 将开启一个队列，并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发，只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后，在下一个的事件循环“tick”中，Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的 Promise.then、MutationObserver 和 setImmediate，如果执行环境不支持，则会采用 setTimeout(fn, 0)代替。

以上出现了事件循环的概念，其涉及到JS的运行机制，包括主线程的执行栈、异步队列、异步API、事件循环的协作，我们接下来先简单了解一下 JS 的运行机制。

二、JS 运行机制

JS 执行是单线程的，它是基于事件循环的。事件循环大致分为以下几个步骤：

• 所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（execution context stack）。

• 主线程之外，还存在一个"任务队列"（task queue）。只要异步任务有了运行结果，就在"任务队列"之中放置一个事件。

• 一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取"任务队列"，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是结束等待状态，进入执行栈，开始执行。

• 主线程不断重复上面的第三步。

主线程的执行过程就是一个 tick，而所有的异步结果都是通过 “任务队列” 来调度。消息队列中存放的是一个个的任务（task）。规范中规定 task 分为两大类，分别是 macro task 和 micro task，并且每个 macro task 结束后，都要清空所有的 micro task。执行顺序如下：

for (macroTask of macroTaskQueue) {

// 1. Handle current MACRO-TASK

handleMacroTask();

// 2. Handle all MICRO-TASK

for (microTask of microTaskQueue) {

handleMicroTask(microTask);

}

}

接下来，我们来了解一下macro task和 micro task 的重要概念。

2.1 macro task

宏任务，称为task

• macro task作用是为了让浏览器能够从内部获取javascript / dom的内容并确保执行栈能够顺序进行。

• macro task调度是随处可见的，例如解析HTML，获得鼠标点击的事件回调等等。

2.2 micro task

微任务，也称job

• micro task通常用于在当前正在执行的脚本之后直接发生的事情，比如对一系列的行为做出反应，或者做出一些异步的任务，而不需要新建一个全新的task。

• 只要执行栈没有其他javascript在执行，在每个task结束时，micro task队列就会在回调后处理。在micro task期间排队的任何其他micro task将被添加到这个队列的末尾并进行处理。

在浏览器环境中，常见的 macro task 有 setTimeout、MessageChannel、postMessage、setImmediate；常见的 micro task 有 MutationObsever 和 Promise.then。

根据 HTML Standard，在每个 task 运行完以后，UI 都会重渲染，那么在 micro task 中就完成数据更新，当前 task 结束就可以得到最新的 UI 了。反之如果新建一个 task 来做数据更新，那么渲染就会进行两次。

micro task的这一特性是做队列控制的最佳选择，vue进行DOM更新内部也是调用nextTick来做异步队列控制。而当我们自己调用nextTick的时候，它就在更新DOM的那个micro task后追加了我们自己的回调函数，从而确保我们的代码在DOM更新后执行。

比如一段时间内，你无意中修改了最初代码片段中的 msg多次，其实只要最后一次修改后的值更新到DOM就可以了，假如是同步更新的，每次 msg 值发生变化，那么都要触发 setter->Dep->Watcher->update->patch ，这个过程非常消耗性能。

接下来我们就从源码分析vue中nextTick的实现。

三、nextTick源码解析及原理

/* @flow */

/* globals MutationObserver */

import { noop } from ‘shared/util’

import { handleError } from ‘./error’

import { isIE, isIOS, isNative } from ‘./env’

export let isUsingMicroTask = false

const callbacks = []

let pending = false

/**

* 对所有callback进行遍历，然后指向响应的回调函数

* 使用 callbacks 保证了可以在同一个tick内执行多次 nextTick，不会开启多个异步任务，而把这些异步任务都压成一个同步任务，在下一个 tick 执行完毕。

*/

function flushCallbacks () {

pending = false

const copies = callbacks.slice(0)

callbacks.length = 0

for (let i = 0; i < copies.length; i++) {

copiesi

}

}

// Here we have async deferring wrappers using microtasks.

// In 2.5 we used (macro) tasks (in combination with microtasks).

// However, it has subtle problems when state is changed right before repaint

// (e.g. #6813, out-in transitions).

// Also, using (macro) tasks in event handler would cause some weird behaviors

// that cannot be circumvented (e.g. #7109, #7153, #7546, #7834, #8109).

// So we now use microtasks everywhere, again.

// A major drawback of this tradeoff is that there are some scenarios

// where microtasks have too high a priority and fire in between supposedly

// sequential events (e.g. #4521, #6690, which have workarounds)

// or even between bubbling of the same event (#6566).

let timerFunc

// The nextTick behavior leverages the microtask queue, which can be accessed

// via either native Promise.then or MutationObserver.

// MutationObserver has wider support, however it is seriously bugged in

// UIWebView in iOS >= 9.3.3 when triggered in touch event handlers. It

// completely stops working after triggering a few times… so, if native

// Promise is available, we will use it:

/* istanbul ignore next, $flow-disable-line */

/**

* timerFunc 实现的就是根据当前环境判断使用哪种方式实现

* 就是按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断，支持哪个就用哪个，如果执行环境不支持，会采用setTimeout(fn, 0)代替；

*/

// 判断是否支持原生 Promise

if (typeof Promise !== ‘undefined’ && isNative(Promise)) {

const p = Promise.resolve()

timerFunc = () => {

p.then(flushCallbacks)

// In problematic UIWebViews, Promise.then doesn’t completely break, but

// it can get stuck in a weird state where callbacks are pushed into the

// microtask queue but the queue isn’t being flushed, until the browser

// needs to do some other work, e.g. handle a timer. Therefore we can

// “force” the microtask queue to be flushed by adding an empty timer.

if (isIOS) setTimeout(noop)

}

isUsingMicroTask = true

// 不支持 Promise的话，再判断是否原生支持 MutationObserver

} else if (!isIE && typeof MutationObserver !== ‘undefined’ && (

isNative(MutationObserver) ||

// PhantomJS and iOS 7.x

MutationObserver.toString() === ‘[object MutationObserverConstructor]’

)) {

// Use MutationObserver where native Promise is not available,

// e.g. PhantomJS, iOS7, Android 4.4

// (#6466 MutationObserver is unreliable in IE11)

// 新建一个 textNode的DOM对象，使用 MutationObserver 绑定该DOM并传入回调函数，在DOM发生变化的时候会触发回调，该回调会进入主线程（比任务队列优先执行）

let counter = 1

const observer = new MutationObserver(flushCallbacks)

const textNode = document.createTextNode(String(counter))

observer.observe(textNode, {

characterData: true

})

timerFunc = () => {

counter = (counter + 1) % 2

// 此时便会触发回调

textNode.data = String(counter)

}

isUsingMicroTask = true

// 不支持的 MutationObserver 的话，再去判断是否原生支持 setImmediate

} else if (typeof setImmediate !== ‘undefined’ && isNative(setImmediate)) {

// Fallback to setImmediate.

// Technically it leverages the (macro) task queue,

// but it is still a better choice than setTimeout.

timerFunc = () => {

setImmediate(flushCallbacks)

}

} else {

// Promise，MutationObserver, setImmediate 都不支持的话，最后使用 setTimeout(fun, 0)

// Fallback to setTimeout.

timerFunc = () => {

setTimeout(flushCallbacks, 0)

}

}

// 该函数的作用就是延迟 cb 到当前调用栈执行完成之后执行

export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {

// 传入的回调函数会在callbacks中存起来

let _resolve

callbacks.push(() => {

if (cb) {

try {

cb.call(ctx)

} catch (e) {

handleError(e, ctx, ‘nextTick’)

}

} else if (_resolve) {

_resolve(ctx)

}

})

// pending是一个状态标记，保证timerFunc在下一个tick之前只执行一次

if (!pending) {

pending = true

/**

* timerFunc 实现的就是根据当前环境判断使用哪种方式实现

* 就是按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断，支持哪个就用哪个，如果执行环境不支持，会采用setTimeout(fn, 0)代替；

*/

timerFunc()

}

// 当nextTick不传参数的时候，提供一个Promise化的调用
自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

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后记

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总结一下这三次面试下来我的经验是：

1. 一定不要死记硬背，要理解原理，否则面试官一深入就会露馅！

2. 代码能力一定要注重，尤其是很多原理性的代码（之前两次让我写过Node中间件，Promise.all，双向绑定原理，被虐的怀疑人生）！

3. 尽量从面试官的问题中表现自己知识的深度与广度，让面试官发现你的闪光点！

4. 多刷面经！

我把所有遇到的面试题都做了一个整理，并且阅读了很多大牛的博客之后写了解析，免费分享给大家，算是一个感恩回馈吧，有需要的朋友【点击我】获取。祝大家早日拿到自己心怡的工作！

篇幅有限，仅展示部分内容

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