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什么是Event Loop?
Event Loop即事件循环,它是是一个执行模型,是指浏览器或Node的一种解决javaScript单线程运行时不会阻塞的一种机制,也就是我们经常使用异步的原理。浏览器和NodeJS基于不同的技术实现了各自的Event Loop。
由于javaScript是单线程的,只有当上一个任务完成之后才会去执行下一个任务,如果前一个任务耗时很长,后面的任务就需要一直等待前面一个任务完成。于是,所有任务可以分成两种,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)。
- 同步任务:
在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务; - 异步任务:
异步任务不是直接进入主线程,而是先进入Event Table,进入Event Table之后注册回调函数,等到事件结束之后(例如定时器setTimeout定时结束),回调函数进入Event Queue,进入"任务队列"(task queue)的任务,只有"任务队列"通知主线程,某个异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。
异步任务必须指定回调函数,当主线程开始执行异步任务的时候,就是在执行对应的回调函数。
Event Loop
(1)所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。
(2)主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在"任务队列"之中放置一个事件。
(3)一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务就会结束等待状态,进入执行栈,开始执行。(js引擎存在monitoring process进程,会持续不断的检查主线程执行栈是否为空)
(4)主线程不断重复上面的第三步。这个过程就是Event Loop。
例如:
setTimeout(() => {
task()
},3000)
sleep(10000000)
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执行过程:
- 首先 setTimeout 进入 Event Table 注册回调函数 task(),计时开始
- 执行sleep函数
- 3秒之后,计时结束,task()进入task queue中,但是此时的sleep还未执行完,task()只能等着,等到sleep执行完
- sleep执行完之后,执行task()
宏任务和微任务
不同的异步任务被分为:宏任务和微任务,执行顺序是先宏后微
宏任务:
- script(整体代码)
- setTimeout()
- setInterval()
- postMessage
- I/O
- UI交互事件
- setImmediate()
微任务: - new Promise().then(回调)
- MutationObserver(html5 新特性)
- process.nextTick
为什么要引入微任务,只有一种类型的任务不行么?
页面渲染事件,各种IO的完成事件等随时被添加到任务队列中,一直会保持先进先出的原则执行,我们不能准确地控制这些事件被添加到任务队列中的位置。但是这个时候突然有高优先级的任务需要尽快执行,那么一种类型的任务就不合适了,所以引入了微任务队列。
例如:
console.log("1");
// setTimeout1
setTimeout(function () {
console.log("2");
// process2
process.nextTick(function () {
console.log("3");
});
new Promise(function (resolve) {
console.log("4");
resolve();
// then2
}).then(function () {
console.log("5");
});
});
// process1
process.nextTick(function () {
console.log("6");
});
new Promise(function (resolve) {
console.log("7");
resolve();
// then1
}).then(function () {
console.log("8");
});
// setTimeout2
setTimeout(function () {
console.log("9");
// process3
process.nextTick(function () {
console.log("10");
});
new Promise(function (resolve) {
console.log("11");
resolve();
// then3
}).then(function () {
console.log("12");
});
});
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执行过程:
- 首先执行第一次事件循环,整体script作为第一个宏任务进入主线程,遇到console.log,打印出1
- 遇到setTimeout,其回调函数被分配到宏任务的Event queue中,标记为setTimeout1,接着遇到process.nextTick,其回调函数被分配到微任务的Event queue中,标记为process1
- 遇到Promise,new Promise是同步任务直接执行,打印出7,接着then被分配到微任务Event queue中,标记为then1
- 遇到setTimeout,其回调函数被分配到宏任务的Event queue中,标记为setTimeout2
- 此时第一轮事件循环的宏任务执行结束,接下来执行微任务,微任务有process1和then1,分别打印出6和8,此时第一轮事件循环结束,打印出1、7、6、8
- 第二轮事件循环从setTimeout1宏任务开始,首先打印出2,然后遇到process.nextTick,其回调函数被分配到微任务的Event queue中,标记为process2,之后new Promise立即打印出4,then被分配到微任务Event queue中,标记为then2
- 此时第二轮事件循环的宏任务结束,接下来执行微任务,微任务有proces2和then2,分别打印出3和5,此时第二轮事件循环结束,打印出2、4、3、5
- 第三轮事件循环从setTimeout2宏任务开始,首先打印出9,然后遇到process.nextTick,其回调函数被分配到微任务的Event queue中,标记为process3,遇到new Promise直接执行,打印出11,then被分配到微任务Event queue中,标记为then3
- 此时第三轮事件循环的宏任务结束,接下来执行微任务,微任务有proces3和then3,分别打印出10和12,此时第三轮事件循环结束,打印出9、11、10、12
所以最后的结果是:1、7、6、8、2、4、3、5、9、11、10、12
异步任务宏任务和微任务的执行顺序是先宏后微,为什么有人认为微任务先执行?
这是因为宏任务是下一个事件循环开始的宏任务,而微任务是这次事件循环就执行的微任务,他们之间隔了一个dom渲染。所以造成了微任务比宏任务更快执行的错觉。
参考:
https://juejin.cn/post/6844903512845860872#heading-4
http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html
https://segmentfault.com/a/1190000016278115