這一次,徹底弄懂 JavaScript 執(zhí)行機(jī)制

來源 | https://www.cnblogs.com/echoyya/p/14500768.html
同步任務(wù) 異步任務(wù)

首先判斷JS是同步還是異步,同步就進(jìn)入主線程,異步的進(jìn)入Event Table并注冊函數(shù)。 當(dāng)滿足觸發(fā)條件后,Event Table會將這個(gè)函數(shù)移入Event Queue(事件隊(duì)列)。 主線程內(nèi)的任務(wù)執(zhí)行完畢為空,會去Event Queue查看是否有可執(zhí)行的異步任務(wù),如果有就推入主線程中 上述過程會不斷重復(fù),這就是常說的Event Loop(事件循環(huán))。 事件循環(huán)是JS實(shí)現(xiàn)異步的一種方法,也是JS的執(zhí)行機(jī)制。
let data = [];$.ajax({url:www.javascript.com,data:data,success:() => {console.log('發(fā)送成功!');}})console.log('代碼執(zhí)行結(jié)束');
ajax進(jìn)入Event Table,注冊回調(diào)函數(shù)success。
執(zhí)行console.log('代碼執(zhí)行結(jié)束')。
ajax事件完成,回調(diào)函數(shù)success進(jìn)入Event Queue。
主線程從Event Queue讀取回調(diào)函數(shù)success并執(zhí)行。
2、setTimeout
大名鼎鼎的setTimeout無需再多言,大家對他的第一印象就是異步可以延時(shí)執(zhí)行,我們經(jīng)常這么實(shí)現(xiàn)延時(shí)3秒執(zhí)行:
setTimeout(() => {console.log('延時(shí)3秒');},3000)console.log('執(zhí)行console');//執(zhí)行console//延時(shí)3秒
漸漸的setTimeout用的地方多了,問題也出現(xiàn)了,有時(shí)候明明寫的延時(shí)3秒,實(shí)際卻5,6秒才執(zhí)行函數(shù),這又咋回事啊?
我們修改一下前面的代碼:
setTimeout(() => {task()},3000)sleep(10000000)
乍一看其實(shí)差不多嘛,但我們把這段代碼在chrome執(zhí)行一下,卻發(fā)現(xiàn)控制臺執(zhí)行task()需要的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過3秒,這時(shí)候我們需要重新理解setTimeout的定義。我們先說上述代碼是怎么執(zhí)行的:
task()進(jìn)入Event Table并注冊,計(jì)時(shí)開始。
執(zhí)行sleep函數(shù),很慢,非常慢,計(jì)時(shí)仍在繼續(xù)。
3秒到了,計(jì)時(shí)事件timeout完成,task()進(jìn)入Event Queue,但是sleep也太慢了吧,還沒執(zhí)行完,只好等著。
sleep終于執(zhí)行完了,task()終于從Event Queue進(jìn)入了主線程執(zhí)行。
上述的流程走完,我們知道setTimeout這個(gè)函數(shù),是經(jīng)過指定時(shí)間后,把要執(zhí)行的任務(wù)(本例中為task())加入到Event Queue中,又因?yàn)槭菃尉€程任務(wù)要一個(gè)一個(gè)執(zhí)行,如果前面的任務(wù)需要的時(shí)間太久,那么只能等著,導(dǎo)致真正的延遲時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3秒。
我們還經(jīng)常遇到setTimeout(fn,0)這樣的代碼,0秒后執(zhí)行又是什么意思呢?是不是可以立即執(zhí)行呢?
答案是不會的,setTimeout(fn,0)的含義是,指定某個(gè)任務(wù)在主線程最早可得的空閑時(shí)間執(zhí)行,意思就是不用再等多少秒了,(而HTML5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了setTimeout的最短間隔,不得低于4毫秒,如果低于這個(gè)值,就會自動(dòng)增加,因此即便主線程為空,0毫秒實(shí)際上也是達(dá)不到的),只要主線程執(zhí)行棧內(nèi)的同步任務(wù)全部執(zhí)行完成,棧為空就開始執(zhí)行。
console.log('先執(zhí)行這里');setTimeout(() => {console.log('執(zhí)行啦')},0);//先執(zhí)行這里//執(zhí)行啦//-----------------------------------console.log('先執(zhí)行這里');setTimeout(() => {console.log('執(zhí)行啦')},3000);//先執(zhí)行這里// ... 3s later// 執(zhí)行啦
3、Promise與process.nextTick(callback)
Promise的定義和功能本文不再贅述,不了解的讀者可以學(xué)習(xí)一下阮一峰老師的Promise。而process.nextTick(callback)(Nodejs獨(dú)有),在事件循環(huán)的下一次循環(huán)中調(diào)用 callback 回調(diào)函數(shù)。
我們進(jìn)入正題,除了廣義的同步任務(wù)和異步任務(wù),我們對任務(wù)有更精細(xì)的定義:
macro-task(宏任務(wù)):包括整體代碼script,setTimeout,setInterval,事件綁定,ajax,回調(diào)函數(shù)等
micro-task(微任務(wù)):Promise,process.nextTick
不同類型的任務(wù)會進(jìn)入對應(yīng)的Event Queue,事件循環(huán)的順序,決定JS代碼的執(zhí)行順序。
進(jìn)入整體代碼(宏任務(wù))后,開始第一次循環(huán)。接著執(zhí)行所有的微任務(wù)。然后再次從宏任務(wù)開始,找到其中一個(gè)任務(wù)隊(duì)列執(zhí)行完畢,再執(zhí)行所有的微任務(wù)。聽起來有點(diǎn)繞,用一段代碼說明:
setTimeout(function() {console.log('setTimeout');})new Promise(function(resolve) {console.log('promise');}).then(function() {console.log('then');})console.log('console');
這段代碼作為宏任務(wù),進(jìn)入主線程。
先遇到setTimeout,那么將其回調(diào)函數(shù)注冊后分發(fā)到宏任務(wù)Event Queue。(注冊過程與上同,下文不再描述)
接下來遇到new Promise立即執(zhí)行,then函數(shù)分發(fā)到微任務(wù)Event Queue。
遇到console.log(),立即執(zhí)行。
此時(shí)整體代碼script作為第一個(gè)宏任務(wù)執(zhí)行結(jié)束,看看有哪些微任務(wù)?我們發(fā)現(xiàn)了then在微任務(wù)Event Queue里面,執(zhí)行。
ok,第一輪事件循環(huán)結(jié)束了,我們開始第二輪循環(huán),當(dāng)然要從宏任務(wù)Event Queue開始。我們發(fā)現(xiàn)了宏任務(wù)Event Queue中setTimeout對應(yīng)的回調(diào)函數(shù),立即執(zhí)行。
結(jié)束。
事件循環(huán),宏任務(wù),微任務(wù)的關(guān)系如圖所示:

我們來分析一段較復(fù)雜的代碼,看看你是否真的掌握了JS的執(zhí)行機(jī)制
console.log('1');setTimeout(function() {console.log('2');process.nextTick(function() {console.log('3');})new Promise(function(resolve) {console.log('4');resolve();}).then(function() {console.log('5')})})process.nextTick(function() {console.log('6');})new Promise(function(resolve) {console.log('7');resolve();}).then(function() {console.log('8')})setTimeout(function() {console.log('9');process.nextTick(function() {console.log('10');})new Promise(function(resolve) {console.log('11');resolve();}).then(function() {console.log('12')})})
1)、 第一輪事件循環(huán)流程分析如下:
整體script作為第一個(gè)宏任務(wù)進(jìn)入主線程,遇到console.log,輸出1 。
遇到setTimeout,其回調(diào)函數(shù)被分發(fā)到宏任務(wù)Event Queue中。我們暫且記為 setTimeout1。
遇到process.nextTick(),其回調(diào)函數(shù)被分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中。我們記為 process1。
遇到new Promise直接執(zhí)行,輸出7 。then被分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中。我們記為 then1。
又遇到了setTimeout,其回調(diào)函數(shù)被分發(fā)到宏任務(wù)Event Queue中,我們記為 setTimeout2。

上表是第一輪事件循環(huán)宏任務(wù)結(jié)束時(shí)各Event Queue的情況,此時(shí)已經(jīng)輸出了1和7。
發(fā)現(xiàn)存在 process1 和 then1 兩個(gè)微任務(wù)。
執(zhí)行process1,輸出6 。
執(zhí)行then1,輸出8 。
第一輪事件循環(huán)正式結(jié)束,這一輪的結(jié)果是輸出 1,7,6,8。
2)、.第二輪事件循環(huán)從setTimeout1宏任務(wù)開始:
首先輸出2 。遇到process.nextTick(),將其分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中,標(biāo)記為 process2。
new Promise立即執(zhí)行輸出4 ,then也分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中,記為 then2。

第二輪事件循環(huán)宏任務(wù)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)有 process2 和 then2 兩個(gè)微任務(wù)可以執(zhí)行。
輸出3 。
輸出5 。
第二輪事件循環(huán)結(jié)束,第二輪輸出 2,4,3,5。
3)、 第三輪事件循環(huán)開始,此時(shí)只剩setTimeout2,執(zhí)行。
直接輸出9 。
將process.nextTick()分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中。記為 process3。
new Promise立即執(zhí)行,輸出11 。
將then分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中,記為 then3。

第三輪事件循環(huán)宏任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后,執(zhí)行兩個(gè)微任務(wù) process3 和 then3。
輸出10。
輸出12 。
第三輪事件循環(huán)結(jié)束,第三輪輸出 9,11,10,12。
整段代碼,共進(jìn)行了三次事件循環(huán),完整的輸出為 1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12。
注意,node環(huán)境與前端環(huán)境不完全相同,輸出順序可能會有誤差
node版本 < 11,輸出 1,7,6,8 ,2,4,9,11,3,10,5,12)。
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