Eventloop

最新推荐文章于 2024-09-12 18:45:00 发布

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本文深入探讨了JavaScript的非阻塞单线程特性，解释了事件循环和任务队列的工作原理，包括宏任务与微任务的执行顺序。通过示例代码解析了setTimeout、Promise和async/await在事件循环中的行为，阐述了JavaScript如何处理异步操作，以及任务队列对代码执行的影响。

众所周知JS是门非阻塞单线程语言，因为最初JS就是为了和浏览器交互而诞生的。如果JS是门多线程的语言的话，我们在多个线程中处理DOM就可能会发生问题

JS在执行的过程中会产生执行环境，这些执行环境会被顺序的加入到执行栈中。如果遇到异步的代码，会被挂起并加入的Task队列中。一旦执行栈为空，Event Loop就会从Task队列中拿出需要执行的代码并放入执行栈中执行，所以本质上来说JS中的异步还是同步行为

console.log('script start');

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
},0);

console.log('script end');

以上代码虽然setTimeout延时为0，其实还是异步。这是因为HTML5标准规定这个函数第二个参数不得小于4毫秒，不足会自动增加。所以setTimeout还是会在script end 之后打印。

不同的任务源会被分配到不同的Task队列中，任务源可以分为微任务（microtask）和宏任务(macrotask)。在ES6规范中，microtask成为jobs,macrortask称为 task。

console.log('script start');

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
},0);

new Promise((resolve) => {
    console.log('Promise')
    resolve()
}).then(function() {
    console.log('promise1');
}).then(function() {
    console.log('promise2');
});

console.log('script end');

最后输出的结果

script start => promise => script end => promise1 => promise2 => setTimeout

宏任务和微任务的API

macrotasks: setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering
microtasks: process.nextTick, Promises, Object.observe(废弃), MutationObserver

在每一次事件循环中，macrotask 只会提取一个执行，而 microtask 会一直提取，直到 microtasks 队列清空。

这份代码中应该是先整个任务，把整个任务加入到macrotask。执行同步代码，script start , promise, script end, 然后读取微任务队列，将回调函数写入对应的队列中，等待主任务执行完毕后，才会一个一个执行microtask,本轮的任务就执行完毕了，之后再执行下一轮event loop,从宏任务开始，setTimeout输出。

下面提供一个例题，网上找的

                 async function async1() {           
                     console.log("async1 start");  //(2)        
                     await  async2();            
                     console.log("async1 end");   //(6)    
                 }        
                 async  function async2() {          
                     console.log( 'async2');   //(3)     
                 }       
                 console.log("script start");  //(1)      
                 setTimeout(function () {            
                     console.log("settimeout");  //(8)      
                 },0);        
                 async1();        
                 new Promise(function (resolve) {           
                     console.log("promise1");   //(4)         
                     resolve();        
                 }).then(function () {            
                     console.log("promise2");    //(7)    
                 });        
                 console.log('script end');//(5)

解析如下：

先按顺序执行同步代码从‘script start‘开始，

执行到setTimeout函数时，将其回调函数加入队列(此队列与promise队列不是同一个队列，执行的优先级低于promise）

然后调用async1()方法，await async2();//执行这一句后，输出async2后，await会让出当前线程，将后面的代码加到任务队列中，然后继续执行test()函数后面的同步代码

继续执行创建promise对象里面的代码属于同步代码，promise的异步性体现在then与catch处，所以promise1被输出，然后将then函数的代码加入队列，继续执行同步代码，输出script end。至此同步代码执行完毕。

开始从队列中调取任务执行，由于刚刚提到过，setTimeout的任务队列优先级低于promise队列，所以首先执行promise队列的第一个任务，因为在async函数中有await表达式，会使async函数暂停执行，等待表达式中的 Promise 解析完成后继续执行 async 函数并返回解决结果。

所以先执行then方法的部分，输出promise2，然后执行async1中await后面的代码，输出async1 end。。最后promise队列中任务执行完毕，再执行setTimeout的任务队列，输出settimeout。

setTimeout(fn,0)的含义是指某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行。它在“任务队列”的尾部添加一个事件，因此要等到同步任务和“任务队列”现有的时间处理完才会得到执行。

按照事件循环机制分析以上代码运行流程：

　　1. 首先，事件循环从宏任务(macrotask)队列开始，这个时候，宏任务队列中，只有一个script(整体代码)任务；当遇到任务源(task source)时，则会先分发任务到对应的任务队列中去。

　　2. 然后我们看到首先定义了两个async函数，接着往下看，然后遇到了 `console` 语句，直接输出 `script start`。输出之后，script 任务继续往下执行，遇到 `setTimeout`，其作为一个宏任务源，则会先将其任务分发到对应的队列中。

　　3. script 任务继续往下执行，执行了async1()函数，前面讲过async函数中在await之前的代码是立即执行的，所以会立即输出`async1 start`。
遇到了await时，会将await后面的表达式执行一遍，所以就紧接着输出`async2`，然后将await后面的代码也就是`console.log('async1 end')`加入到microtask中的Promise队列中，接着跳出async1函数来执行后面的代码。

　　4. script任务继续往下执行，遇到Promise实例。由于Promise中的函数是立即执行的，而后续的 `.then` 则会被分发到 microtask 的 `Promise` 队列中去。所以会先输出 `promise1`，然后执行 `resolve`，将 `promise2` 分配到对应队列。

　　5. script任务继续往下执行，最后只有一句输出了 `script end`，至此，全局任务就执行完毕了。
根据上述，每次执行完一个宏任务之后，会去检查是否存在 Microtasks；如果有，则执行 Microtasks 直至清空 Microtask Queue。
因而在script任务执行完毕之后，开始查找清空微任务队列。此时，微任务中， `Promise` 队列有的两个任务`async1 end`和`promise2`，因此按先后顺序输出 `async1 end，promise2`。当所有的 Microtasks 执行完毕之后，表示第一轮的循环就结束了。

　　6. 第二轮循环依旧从宏任务队列开始。此时宏任务中只有一个 `setTimeout`，取出直接输出即可，至此整个流程结束。