在正式学习Event Loop
之前,先需要解决几个问题:
什么是同步与异步?
JavaScript
是一门单线程语言,那如何实现异步?
同步任务和异步任务的执行顺序如何?
异步任务是否存在优先级?
同步与异步
计算机领域中的同步与异步和我们现实社会的同步和异步正好相反。现实中的同步,就是同时进行,突出的是"同",比如看足球比赛的时候吃着零食,两件事情同时发生;异步就是不同时。但计算机中与现实存在一定差异。
举个栗子
天气冷了,早上刚醒来想喝点热水暖暖身子,但这每天起早贪黑996,晚上回来太累躺下就睡,没开水啊,没法子,只好急急忙忙去烧水。
现在早上太冷了啊,不由得在被窝里面多躺了一会,收拾的时间紧紧巴巴,不能空等水开,于是我便趁此去洗漱,收拾自己。 洗漱完,水开了,喝到暖暖的热水,舒服啊!
舒服完,开启新的996之日,打工人出发!
烧水和洗漱是在同时间进行的,这就是计算机中的异步。
计算机中的同步是连续性的动作,上一步未完成前,下一步会发生堵塞,直至上一步完成后,下一步才可以继续执行。例如:只有等水开,才能喝到暖暖的热水。
单线程却可以异步?
JavaScript
的确是一门单线程语言,但是浏览器UI
是多线程的,异步任务借助浏览器的线程和JavaScript
的执行机制实现。 例如,setTimeout
就借助浏览器定时器触发线程的计时功能来实现。
浏览器线程
GUI
渲染线程
绘制页面,解析HTML、CSS,构建DOM树等
页面的重绘和重排
与JS引擎互斥(JS引擎阻塞页面刷新)
JS
引擎线程
js脚本代码执行
负责执行准备好的事件,例如定时器计时结束或异步请求成功且正确返回
与GUI渲染线程互斥
事件触发线程
当对应的事件满足触发条件,将事件添加到js的任务队列末尾
多个事件加入任务队列需要排队等待
定时器触发线程
负责执行异步的定时器类事件:setTimeout、setInterval等
浏览器定时计时由该线程完成,计时完毕后将事件添加至任务队列队尾
HTTP
请求线程
负责异步请求
当监听到异步请求状态变更时,如果存在回调函数,该线程会将回调函数加入到任务队列队尾
同步与异步执行顺序
JavaScript
将任务分为同步任务和异步任务,同步任务进入主线中中,异步任务首先到Event Table
进行回调函数注册。
当异步任务的触发条件满足,将回调函数从Event Table
压入Event Queue
中。
主线程里面的同步任务执行完毕,系统会去Event Queue
中读取异步的回调函数。
只要主线程空了,就会去Event Queue
读取回调函数,这个过程被称为Event Loop
。
举个栗子
setTimeout(cb, 1000),当1000ms后,就将cb压入Event Queue。
ajax(请求条件, cb),当http请求发送成功后,cb压入Event Queue。
EventLoop执行流程
Event Loop执行的流程如下:
下面一起来看一个例子,熟悉一下上述流程。
//下面代码的打印结果?//同步任务打印firstconsole.log("first");setTimeout(()=>{//异步任务压入EventTable4ms之后cb压入EventQueueconsole.log("second");},0)//同步任务打印lastconsole.log("last");//读取EventQueue打印second
常见异步任务
DOM
事件
AJAX
请求
定时器setTimeout
和setlnterval
ES6
的Promise
异步任务的优先级
下面继续来看一个案例:
setTimeout(()=>{console.log(1);},1000)newPromise(function(resolve){console.log(2);for(vari=0;i<10000;i++){i==99&&resolve();}}).then(function(){console.log(3)});console.log(4)
按照上面的学习: 可以很轻松得出案例的打印结果:2,4,1,3。
Promise定义部分为同步任务,回调部分为异步任务
将案例代码在控制台运行,最终返回结果却有些出人意料:
刚看到如此结果,我的第一感觉是,setTimeout
函数1s触发太慢导致它加入Event Queue
的时间晚于Promise.then
于是我修改了setTimeout
的回调时间为0(浏览器最小触发时间为4ms
),但结果仍为发生改变。
那么也就意味着,JavaScript
的异步任务是存在优先级的。
宏任务和微任务
JavaScript
除了广义上将任务划分为同步任务和异步任务,还对异步任务进行了更精细的划分。异步任务又进一步分为微任务和宏任务。
history traversal
任务(h5
当中的历史操作)
process.nextTick
(nodejs
中的一个异步操作)
MutationObserver
(h5
里面增加的,用来监听DOM
节点变化的)
宏任务和微任务分别有各自的任务队列Event Queue
,即宏任务队列和微任务队列。
Event Loop执行过程
了解到宏任务与微任务过后,我们来学习宏任务与微任务的执行顺序。
代码开始执行,创建一个全局调用栈,script
作为宏任务执行
执行过程过同步任务立即执行,异步任务根据异步任务类型分别注册到微任务队列和宏任务队列
同步任务执行完毕,查看微任务队列
若存在微任务,将微任务队列全部执行(包括执行微任务过程中产生的新微任务)
若无微任务,查看宏任务队列,执行第一个宏任务,宏任务执行完毕,查看微任务队列,重复上述操作,直至宏任务队列为空
更新一下Event Loop
的执行顺序图:
总结
在上面学习的基础上,重新分析当前案例:
setTimeout(()=>{console.log(1);},1000)newPromise(function(resolve){console.log(2);for(vari=0;i<10000;i++){i==99&&resolve();}}).then(function(){console.log(3)});console.log(4)
分析过程见下图:
面试题
文章的最后附赠几道经典面试题,可以测试一下自己对Event Loop
的掌握程度。
题目一
console.log('scriptstart');setTimeout(()=>{console.log('time1');},1*2000);Promise.resolve().then(function(){console.log('promise1');}).then(function(){console.log('promise2');});asyncfunctionfoo(){awaitbar()console.log('async1end')}foo()asyncfunctionerrorFunc(){try{awaitPromise.reject('error!!!')}catch(e){console.log(e)}console.log('async1');returnPromise.resolve('async1success')}errorFunc().then(res=>console.log(res))functionbar(){console.log('async2end')}console.log('scriptend');
题目二
setTimeout(()=>{console.log(1)},0)constP=newPromise((resolve,reject)=>{console.log(2)setTimeout(()=>{resolve()console.log(3)},0)})P.then(()=>{console.log(4)})console.log(5)
题目三
varp1=newPromise(function(resolve,reject){resolve("2")})setTimeout(function(){console.log("1")},10)p1.then(function(value){console.log(value)})setTimeout(function(){console.log("3")},0)