说说你对事件循环的理解

是什么

首先,JavaScript 是一门单线程的语言,意味着同一时间内只能做一件事,但是这并不意味着单线程就是阻塞,而实现单线程非阻塞的方法就是事件循环

在 JavaScript 中,所有的任务都可以分为

  • 同步任务:立即执行的任务,同步任务一般会直接进入到主线程中执行

  • 异步任务:异步执行的任务,比如 ajax 网络请求,setTimeout 定时函数等

同步任务与异步任务的运行流程图如下:

图片

从上面我们可以看到,同步任务进入主线程,即主执行栈,异步任务进入任务队列,主线程内的任务执行完毕为空,会去任务队列读取对应的任务,推入主线程执行。上述过程的不断重复就事件循环

宏任务与微任务

如果将任务划分为同步任务和异步任务并不是那么的准确,举个例子

console.log(1)

setTimeout(() => {
  console.log(2)
}, 0)

new Promise((resolve, reject) => {
  console.log("new Promise")
  resolve()
}).then(() => {
  console.log("then")
})

console.log(3)

如果按照上面流程图来分析代码,我们会得到下面的执行步骤:

  • console.log(1),同步任务,主线程中执行
  • setTimeout() ,异步任务,放到 Event Table,0 毫秒后 console.log(2)回调推入 Event Queue 中
  • new Promise ,同步任务,主线程直接执行
  • .then ,异步任务,放到 Event Table
  • console.log(3),同步任务,主线程执行

所以按照分析,它的结果应该是 1 => 'new Promise' => 3 => 2 => 'then'

但是实际结果是:1=>'new Promise'=> 3 => 'then' => 2

出现分歧的原因在于异步任务执行顺序,事件队列其实是一个“先进先出”的数据结构,排在前面的事件会优先被主线程读取

例子中 setTimeout 回调事件是先进入队列中的,按理说应该先于 .then 中的执行,但是结果却偏偏相反

原因在于异步任务还可以细分为微任务与宏任务

微任务

一个需要异步执行的函数,执行时机是在主函数执行结束之后、当前宏任务结束之前

常见的微任务有:

  • Promise.then

  • MutaionObserver

  • Object.observe(已废弃;Proxy 对象替代)

  • process.nextTick(Node.js)

宏任务

宏任务的时间粒度比较大,执行的时间间隔是不能精确控制的,对一些高实时性的需求就不太符合

常见的宏任务有:

  • script (可以理解为外层同步代码)
  • setTimeout/setInterval
  • UI rendering/UI 事件
  • postMessage、MessageChannel
  • setImmediate、I/O(Node.js) 这时候,事件循环,宏任务,微任务的关系如图所示

图片

按照这个流程,它的执行机制是:

  • 执行一个宏任务,如果遇到微任务就将它放到微任务的事件队列中
  • 当前宏任务执行完成后,会查看微任务的事件队列,然后将里面的所有微任务依次执行完

回到上面的题目

console.log(1)
setTimeout(() => {
  console.log(2)
}, 0)
new Promise((resolve, reject) => {
  console.log("new Promise")
  resolve()
}).then(() => {
  console.log("then")
})
console.log(3)

流程如下

// 遇到 console.log(1) ,直接打印 1
// 遇到定时器,属于新的宏任务,留着后面执行
// 遇到 new Promise,这个是直接执行的,打印 'new Promise'
// .then 属于微任务,放入微任务队列,后面再执行
// 遇到 console.log(3) 直接打印 3
// 好了本轮宏任务执行完毕,现在去微任务列表查看是否有微任务,发现 .then 的回调,执行它,打印 'then'
// 当一次宏任务执行完,再去执行新的宏任务,这里就剩一个定时器的宏任务了,执行它,打印 2

async 与 await

async 是异步的意思,await 则可以理解为 async wait。所以可以理解 async 就是用来声明一个异步方法,而 await 是用来等待异步方法执行

async

async 函数返回一个 promise 对象,下面两种方法是等效的

function f() {
  return Promise.resolve("TEST")
}

// asyncF is equivalent to f!
async function asyncF() {
  return "TEST"
}

await

正常情况下,await 命令后面是一个 Promise 对象,返回该对象的结果。如果不是 Promise 对象,就直接返回对应的值

async function f() {
  // 等同于
  // return 123
  return await 123
}
f().then((v) => console.log(v)) // 123

不管 await 后面跟着的是什么,await 都会阻塞后面的代码

async function fn1() {
  console.log(1)
  await fn2()
  console.log(2) // 阻塞
}

async function fn2() {
  console.log("fn2")
}

fn1()
console.log(3)

上面的例子中,await 会阻塞下面的代码(即加入微任务队列),先执行 async外面的同步代码,同步代码执行完,再回到 async 函数中,再执行之前阻塞的代码

所以上述输出结果为:1,fn2,3,2