JavaScript 教程:深入理解微任务队列(Microtask Queue)

JavaScript 教程:深入理解微任务队列(Microtask Queue)

zh.javascript.info 现代 JavaScript 教程(The Modern JavaScript Tutorial),以最新的 ECMAScript 规范为基准,通过简单但足够详细的内容,为你讲解从基础到高阶的 JavaScript 相关知识。 zh.javascript.info 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/zh/zh.javascript.info

引言

在现代 JavaScript 开发中,Promise 已成为处理异步操作的核心工具。然而,很多开发者在使用 Promise 时,对其执行顺序机制感到困惑。本文将深入探讨 JavaScript 中的微任务队列机制,帮助你彻底理解 Promise 处理程序的执行时机。

Promise 处理程序的异步特性

让我们从一个基本示例开始:

let promise = Promise.resolve();

promise.then(() => console.log("promise done!"));

console.log("code finished"); 

运行结果会先显示"code finished",然后才是"promise done"。这个现象说明,即使 Promise 立即被解决(resolved),其 .then 处理程序也不会同步执行。

微任务队列揭秘

JavaScript 引擎内部维护着一个特殊的队列——微任务队列(Microtask Queue),也称为 PromiseJobs 队列。这是 Promise 处理程序执行的关键机制:

  1. 队列特性:先进先出(FIFO),先进入队列的任务会先执行
  2. 执行时机:只有当调用栈(call stack)完全清空后,引擎才会处理微任务队列
  3. 优先级:微任务队列具有比常规任务(如 setTimeout)更高的优先级

执行顺序控制

理解微任务队列后,我们可以更好地控制代码执行顺序。如果需要确保某些代码在 Promise 处理后执行,可以将其放入 .then 链中:

Promise.resolve()
  .then(() => console.log("promise done!"))
  .then(() => console.log("code finished"));

这种写法确保了执行顺序完全符合预期。

未处理拒绝(Unhandled Rejection)的机制

微任务队列还解释了未处理 Promise 拒绝的行为:

  1. 当一个 Promise 被拒绝且没有对应的 .catch 处理程序时
  2. 引擎会在微任务队列处理完毕后检查未处理的拒绝
  3. 如果此时仍未处理,则会触发 unhandledrejection 事件
let promise = Promise.reject(new Error("Promise Failed!"));

// 稍后添加 catch 处理
setTimeout(() => promise.catch(err => console.log('caught')), 1000);

// 仍然会触发 unhandledrejection
window.addEventListener('unhandledrejection', event => console.log(event.reason));

在这个例子中,unhandledrejection 会在微任务队列处理完毕后立即触发,而 setTimeout 中的 .catch 要等到下一个事件循环才会执行,因此无法阻止未处理拒绝事件的触发。

微任务与事件循环的关系

虽然本文聚焦于 Promise 和微任务,但需要了解的是:

  1. 微任务(Microtasks)是事件循环中的一个重要概念
  2. 每个事件循环周期(tick)包含多个阶段
  3. 微任务队列会在当前宏任务(如脚本执行、事件回调等)结束后立即处理
  4. 常见的微任务源包括:Promise 回调、MutationObserver 等

实践建议

  1. 避免长时间运行的微任务:由于微任务会在当前宏任务结束后立即执行,过多的微任务可能导致页面渲染延迟
  2. 合理使用队列:理解执行顺序可以帮助你编写更可预测的异步代码
  3. 错误处理:确保为 Promise 链添加适当的错误处理,避免未捕获的异常

总结

微任务队列是 JavaScript 异步编程的核心机制之一。通过本文的学习,你应该已经掌握了:

  1. Promise 处理程序总是异步执行的原理
  2. 微任务队列的工作机制和特点
  3. 如何利用微任务队列控制代码执行顺序
  4. 未处理拒绝(unhandled rejection)的检测机制

深入理解这些概念将帮助你编写更健壮、更可预测的异步 JavaScript 代码。

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创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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