實(shí)例詳解JS中的事件循環(huán)機(jī)制
一、前言
之前我們把react相關(guān)鉤子函數(shù)大致介紹了一遍,這一系列完結(jié)之后我莫名感到空虛,不知道接下來(lái)應(yīng)該更新有關(guān)哪方面的文章。最近想了想,打算先回歸一遍JS基礎(chǔ),把一些比較重要的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧一下,然后繼續(xù)擼框架(可能是源碼、也可能補(bǔ)全下全家桶)。不積跬步無(wú)以至千里,萬(wàn)丈高樓咱們先從JS的事件循環(huán)機(jī)制開(kāi)始吧,廢話不多說(shuō),開(kāi)搞開(kāi)搞!
在JS中,我們所有的任務(wù)可以分為同步任務(wù)和異步任務(wù)。那么什么是同步任務(wù)?什么又是異步任務(wù)呢?
同步任務(wù):是在主線程執(zhí)行棧上排隊(duì)執(zhí)行的任務(wù),只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢,才能執(zhí)行后一個(gè)任務(wù);比如:console.log、賦值語(yǔ)句等。
異步任務(wù):不進(jìn)入主線程,是進(jìn)入任務(wù)隊(duì)列的任務(wù),只有等主線程任務(wù)執(zhí)行完畢,"任務(wù)隊(duì)列"開(kāi)始通知主線程,請(qǐng)求執(zhí)行任務(wù),該任務(wù)才會(huì)進(jìn)入主線程執(zhí)行。比如:ajax網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求,setTimeout 定時(shí)函數(shù)等都屬于異步任務(wù),異步任務(wù)會(huì)通過(guò)任務(wù)隊(duì)列的機(jī)制(先進(jìn)先出的機(jī)制)來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)。
我們執(zhí)行一段代碼時(shí),在我們主線程的執(zhí)行棧執(zhí)行過(guò)程中,如果遇到同步任務(wù)會(huì)立即執(zhí)行,如果遇到異步任務(wù)會(huì)暫時(shí)掛起,將此異步任務(wù)推入任務(wù)隊(duì)列中(隊(duì)列的執(zhí)行機(jī)制遵循先進(jìn)先出)。當(dāng)主線程執(zhí)行棧里的同步任務(wù)執(zhí)行完畢后,js執(zhí)行引擎會(huì)去任務(wù)隊(duì)列中讀取掛起的異步任務(wù)并將其推入到執(zhí)行棧中執(zhí)行。這個(gè)不斷重復(fù)的過(guò)程(執(zhí)行棧執(zhí)行--->判斷同異步--->同步執(zhí)行/異步掛起推入事件對(duì)列--->??蘸笕∈录?duì)列里任務(wù)并推入執(zhí)行棧執(zhí)行--->繼續(xù)判斷同異步--->.......)就是本文所要介紹的事件循環(huán)。
二、宏、微任務(wù)
我們每進(jìn)行一次事件循環(huán)的操作被稱之為tick,在介紹一次 tick 的執(zhí)行步驟之前,我們需要補(bǔ)充兩個(gè)概念:宏任務(wù)、微任務(wù)。
宏任務(wù)和微任務(wù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是ES6之后才有的概念(原因在于ES6提出了Promise這個(gè)概念);在Es6之后我們把JS的任務(wù)更細(xì)分成了宏任務(wù)和微任務(wù)。
其中,宏任務(wù)主要包括:script(整體代碼)、setTimeout、setInterval、I/O、UI交互事件、postMessage、requestAnimationFrame(幀動(dòng)畫)、MessageChannel、setImmediate(Node.js環(huán)境);
微任務(wù)主要包括:Promise.then、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js環(huán)境);
好了,了解了宏微任務(wù)的概念之后我們就來(lái)掰扯掰扯每次tick的執(zhí)行順序吧。首先看下圖:
三、Tick 執(zhí)行順序
1、首先執(zhí)行一個(gè)宏任務(wù)(棧中沒(méi)有就從事件隊(duì)列中獲?。?/p>
2、執(zhí)行過(guò)程中如果遇到微任務(wù),就將它添加到微任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中、如果有宏任務(wù)的話推到相應(yīng)的事件隊(duì)列中去;
3、宏任務(wù)執(zhí)行完畢后,立即執(zhí)行當(dāng)前微任務(wù)隊(duì)列中的所有微任務(wù)(依次執(zhí)行);
4、當(dāng)前宏任務(wù)執(zhí)行完畢,開(kāi)始進(jìn)行渲染;5、開(kāi)始下一個(gè)宏任務(wù)(從事件隊(duì)列中獲取)開(kāi)啟下一次的tick;
需要注意的是:宏任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中如果宏任務(wù)中又添加了一個(gè)新的宏任務(wù)到任務(wù)隊(duì)列中。 這個(gè)新的宏任務(wù)會(huì)等到下一次事件循環(huán)再執(zhí)行;而微任務(wù)則不同,微任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中如果又添加了新的微任務(wù),則新的微任務(wù)也會(huì)在本次微任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中被執(zhí)行,直到微任務(wù)隊(duì)列為空。每次宏任務(wù)執(zhí)行完在開(kāi)啟下一次宏任務(wù)時(shí)會(huì)把微任務(wù)隊(duì)列中所有的微任務(wù)執(zhí)行完畢!
四、案例詳解
概念性的東西說(shuō)完了,下面就來(lái)找些demo練練手吧!
1.摻雜setTimeout
console.log('開(kāi)始'); setTimeout(()=>{ console.log('同級(jí)的定時(shí)器'); setTimeout(() => { console.log('內(nèi)層的定時(shí)器'); }, 0); },0) console.log('結(jié)束');
輸出結(jié)果為
開(kāi)始 -> 結(jié)束 -> 同級(jí)的定時(shí)器 ->內(nèi)層的定時(shí)器
解釋上述代碼:
- 整體代碼作為一個(gè)宏任務(wù)進(jìn)入主線程執(zhí)行棧中;
- 遇到console.log('開(kāi)始'),控制臺(tái)輸出 開(kāi)始;
- 遇到有一個(gè)宏任務(wù)setTimeout,JS引擎將之掛起,并推入任務(wù)隊(duì)列;
- 遇到console.log('結(jié)束'),控制臺(tái)輸出 結(jié)束;本次宏任務(wù)執(zhí)行完畢,發(fā)現(xiàn)本次并無(wú)微任務(wù),GUI進(jìn)行render渲染完畢開(kāi)啟下一次宏任務(wù)執(zhí)行,本次tick結(jié)束。
- JS引擎從任務(wù)隊(duì)列拿出第一個(gè)setTimeout宏任務(wù),將至推入主線程執(zhí)行棧, 開(kāi)始進(jìn)行第二個(gè)宏任務(wù);
- 執(zhí)行setTimeout回調(diào),遇到 console.log('同級(jí)的定時(shí)器'),控制臺(tái)輸出 同級(jí)的定時(shí)器;
- 遇到第二個(gè)setTimeout ,這是個(gè)本次宏任務(wù)產(chǎn)生的新的宏任務(wù),將此宏任務(wù)掛起,并推入任務(wù)隊(duì)列;
- 同樣此時(shí)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有微任務(wù),則GUI接管開(kāi)始進(jìn)行渲染,渲染完畢又開(kāi)啟下一次宏任務(wù),tick結(jié)束;
- JS引擎又從任務(wù)隊(duì)列拿出第二個(gè)setTimeout宏任務(wù),將之推入主線程執(zhí)行棧, 開(kāi)始進(jìn)行第三個(gè)宏任務(wù);
- 執(zhí)行第二個(gè)setTimeout回調(diào),遇到 console.log('內(nèi)層的定時(shí)器'),控制臺(tái)輸出 內(nèi)層的定時(shí)器;
- 本次宏任務(wù)執(zhí)行完畢發(fā)現(xiàn)沒(méi)有微任務(wù),結(jié)束。
2.摻雜微任務(wù),此處主要是Promise.then
console.log('script start'); setTimeout(function() { new Promise(resolve=>{ console.log('000'); resolve() }).then(res=>{ console.log('這是微任務(wù)'); }) console.log('timeout1'); }, 10); new Promise(resolve => { console.log('promise1'); resolve(); setTimeout(() => console.log('timeout2'), 10); }).then(function() { console.log('then1') }) console.log('script end');
輸出結(jié)果為:
script start -> promise1 -> script end -> then1 -> 000 -> timeout1 -> 這是微任務(wù) -> timeout2
解釋上述代碼:
- 整體script作為一個(gè)宏任務(wù)進(jìn)入主線程執(zhí)行棧;
- 遇到 console.log('script start') 輸出 script start ;
- 遇到setTimeout作為新的一個(gè)宏任務(wù)連同其回調(diào)內(nèi)容一同推入任務(wù)隊(duì)列 ;
- 遇到和script start 同級(jí)的new Promise 進(jìn)行執(zhí)行,此處需注意:Promise內(nèi)容是同步任務(wù),它的.then才是微任務(wù)會(huì)被推入微任務(wù)隊(duì)列。所有此處JS引擎的處理邏輯是:遇到 console.log('promise1') 輸出 promise1 ,遇到resolve() 會(huì)將 Promise的.then函數(shù)推入微任務(wù)隊(duì)列(注意,我們常說(shuō)微任務(wù)時(shí)宏任務(wù)的小尾巴,指的是本次宏任務(wù)產(chǎn)生的微任務(wù)都會(huì)在本次宏任務(wù)執(zhí)行完之后進(jìn)行執(zhí)行清空。);遇到resolve下面的setTimeout這是個(gè)新的宏任務(wù),會(huì)被掛起并推入任務(wù)隊(duì)列。
- 繼續(xù)順序執(zhí)行,執(zhí)行到 console.log('script end') ,輸出script end;此時(shí)第一個(gè)宏任務(wù)執(zhí)行完畢,JS引擎開(kāi)始清理小尾巴(執(zhí)行并清空微任務(wù)隊(duì)列)。
- 此時(shí)由本次執(zhí)行宏任務(wù)的過(guò)程中產(chǎn)生了
.then(function() { console.log('then1')})
這個(gè)微任務(wù),JS引擎會(huì)將此任務(wù)內(nèi)的回調(diào)推入執(zhí)行棧進(jìn)行執(zhí)行,輸出 then1; - 微任務(wù)隊(duì)列為空,開(kāi)啟下一個(gè)宏任務(wù),第一輪tick結(jié)束;
- JS引擎從任務(wù)隊(duì)列中拿script start下面那個(gè)setTimeout宏任務(wù)將回調(diào)推入主線程執(zhí)行棧中進(jìn)行執(zhí)行;
- 遇到了Promise,執(zhí)行其內(nèi)容:遇到 console.log('000') 輸出 000;
- 執(zhí)行 resolve() 將.then函數(shù)推入微任務(wù)隊(duì)列(是此次宏任務(wù)的小尾巴);
- 繼續(xù)執(zhí)行,遇到 console.log('timeout1') 輸出 timeout1;本次宏任務(wù)執(zhí)行完畢;
- 宏任務(wù)執(zhí)行完畢后緊接著處理小尾巴:
.then(res=>{ console.log('這是微任務(wù)'); })
輸出 這是微任務(wù); - 微任務(wù)隊(duì)列清空后,繼續(xù)開(kāi)啟下一個(gè)宏任務(wù),第二輪tick結(jié)束;
- 將任務(wù)隊(duì)列中的
setTimeout(() => console.log('timeout2'), 10);
回調(diào)推入執(zhí)行棧中執(zhí)行,輸出 timeout2 ; 無(wú)微任務(wù),第三輪tick結(jié)束,任務(wù)隊(duì)列也為空。
好了,相信經(jīng)過(guò)這兩個(gè)例子,小伙伴們對(duì)事件循環(huán)有了初步的認(rèn)識(shí)。接下來(lái)我們?cè)兕B皮一下:對(duì)上面這個(gè)demo做一丟丟微調(diào)
微調(diào)一 : 其他地方不變,then里塞定時(shí)器
setTimeout(function() { new Promise(resolve=>{ console.log('000'); resolve() }).then(res=>{ setTimeout(()=>{ console.log('這次的執(zhí)行順序呢?') -----> 如果這里再塞個(gè)定時(shí)器呢?執(zhí)行順序是什么? },10) console.log('這是微任務(wù)'); }) console.log('timeout1'); }, 10);
微調(diào)二:其他地方不變,對(duì)Promise進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用
new Promise(resolve => { console.log('promise1'); resolve(); setTimeout(() => console.log('timeout2'), 10); }).then(function() { console.log('then1') }).then(()=>{ console.log('then2') }).then(()=>{ console.log('then3') })
此Promise進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用,其他地方不動(dòng),此時(shí)的執(zhí)行順序是什么?
提示:在一次tick結(jié)束時(shí),此tick內(nèi)微任務(wù)隊(duì)列中的微任務(wù)一定會(huì)執(zhí)行完并清空,如果在執(zhí)行過(guò)程中又產(chǎn)生了微任務(wù),那么同樣會(huì)在此tick過(guò)程中執(zhí)行完畢;而宏任務(wù)的執(zhí)行則可以看成是下一次tick的開(kāi)始。
3.摻雜async/await
在進(jìn)行demo解析之前,我們需要補(bǔ)充一下async/await的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
async
async相當(dāng)于隱式返回Promise:當(dāng)我們?cè)诤瘮?shù)前使用async的時(shí)候,使得該函數(shù)返回的是一個(gè)Promise對(duì)象,async的函數(shù)會(huì)在這里幫我們隱式使用Promise.resolve();
下面看個(gè)小demo來(lái)理解下async函數(shù)是怎么隱式轉(zhuǎn)換的:
async function test() { console.log('這是async函數(shù)') return '測(cè)試隱式轉(zhuǎn)換' } 上面這個(gè)async就相當(dāng)于如下代碼: function test(){ return new Promise(function(resolve) { console.log('這是async函數(shù)') resolve('測(cè)試隱式轉(zhuǎn)換') }) }
await
await表示等待,是右側(cè)表達(dá)式的結(jié)果,這個(gè)表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果可以是 Promise 對(duì)象的值或者一個(gè)函數(shù)的值(換句話說(shuō),就是沒(méi)有特殊限定)。并且await只能在帶有async的內(nèi)部使用;使用await時(shí),會(huì)從右往左執(zhí)行,當(dāng)遇到await時(shí),會(huì)阻塞函數(shù)內(nèi)部處于它后面的代碼,去執(zhí)行該函數(shù)外部的 代碼 , 當(dāng)外部代碼執(zhí)行完畢,再回到該函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行await后面剩余的代碼;
好了,補(bǔ)充完前置知識(shí)我們來(lái)做個(gè)demo助助興:
摻雜async/await的事件循環(huán)
async function async2() { console.log('async2'); } async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); } console.log('script start'); setTimeout(function () { console.log('setTimeout'); }, 0); async1(); new Promise((resolve) => { resolve() console.log('promise1'); }).then(function () { console.log('promise2'); }); console.log('script end');
輸出順序?yàn)?/p>
script start --> async1 start --> async2 --> promise1 --> script end --> async1 end --> promise2 --> setTimeout
首先為方便理解我們先將async函數(shù)轉(zhuǎn)為return Promise的那種形式:
①: async function async2() { console.log('async2'); } 轉(zhuǎn)換后如下: function async2() { return new Promise(resolve=>{ console.log('async2'); }) } ②: async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); } 轉(zhuǎn)換后如下: function async1() { return new Promise(resolve=>{ console.log('async1 start'); #執(zhí)行async2,并且會(huì)阻塞其后面的代碼 console.log('async1 end'); }) }
所以,最后我們包含async函數(shù)的代碼塊就相當(dāng)于如下代碼:
function async2() { return new Promise(resolve=>{ console.log('async2'); }) } function async1() { return new Promise(resolve=>{ console.log('async1 start'); #執(zhí)行async2,并且會(huì)阻塞其后面的代碼,在此處是阻塞了console.log('async1 end')的執(zhí)行 console.log('async1 end'); }) } =============上面為聲明部分=========== console.log('script start'); setTimeout(function () { console.log('setTimeout'); }, 0); new Promise(resolve=>{ console.log('async1 start'); #執(zhí)行async2,并且會(huì)阻塞其后面的代碼,在此處是阻塞了console.log(async1end)的執(zhí)行;這里相當(dāng)于awaitasync2() console.log('async1 end'); }) } new Promise((resolve) => { resolve() console.log('promise1'); }).then(function () { console.log('promise2'); }); console.log('script end');
經(jīng)過(guò)一系列騷操作之后,我們終于可以來(lái)分析這個(gè)代碼塊的執(zhí)行順序了,廢話不多說(shuō),開(kāi)沖。
解釋上述代碼:
- 首先整體代碼作為第一個(gè)宏任務(wù)進(jìn)入主線程執(zhí)行棧;
- 首先順序執(zhí)行,遇到了async2、async1 函數(shù)的聲明,不進(jìn)行任何輸出;
- 執(zhí)行到console.log('script start') 輸出 script start ;
- 繼續(xù)執(zhí)行,遇到setTimeout宏任務(wù),掛起并推入任務(wù)隊(duì)列;
- 接著執(zhí)行Promise內(nèi)容部分,遇到console.log('async1 start'),輸出async1 start ;
- 這一步重點(diǎn)來(lái)了,遇到了await,這該怎么辦呢?別急,咱們?cè)賮?lái)看看使用await會(huì)發(fā)生什么:使用await時(shí),會(huì)從右往左執(zhí)行,當(dāng)遇到await時(shí),會(huì)阻塞函數(shù)內(nèi)部處于它后面的代碼,去執(zhí)行該函數(shù)外部的 代碼 , 當(dāng)外部代碼執(zhí)行完畢,再回到該函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行await后面剩余的代碼;
- 好了,下面開(kāi)始解釋await async2():由于是是從右往左執(zhí)行,所以我們首先執(zhí)行了async2()輸出了一個(gè)Promise,我們執(zhí)行了Promise的內(nèi)容輸出了async2;async2執(zhí)行完了之后,遇到await,完全不出意外,后面的代碼被阻塞;我們?nèi)?zhí)行外面的代碼;
- 因?yàn)閏onsole.log('async1 end')被await阻塞掉了,我們先執(zhí)行外面的代碼:執(zhí)行了外面Promise的內(nèi)容,遇到了resolve(),將.then函數(shù)推入微任務(wù)隊(duì)列;然后執(zhí)行console.log('promise1'),輸出 promise1;
- 最后執(zhí)行到console.log('script end'),輸出 script end;
- 到此,我們外層的代碼就執(zhí)行完畢,現(xiàn)在想想好像少了什么?往前一看,我們console.log('async1 end')還在等待,此時(shí),JS引擎執(zhí)行l(wèi)og輸出 async1 end 。
- 由此,我們本次的宏任務(wù)就執(zhí)行完畢,下面看看是否有微任務(wù),JS引擎去微任務(wù)隊(duì)列一看,好家伙,還藏著一個(gè)
then(function () {console.log('promise2');});
把此任務(wù)回調(diào)推到執(zhí)行棧中執(zhí)行,輸出 promise2; - 此次tick執(zhí)行結(jié)束,開(kāi)啟下一個(gè)宏任務(wù);
- 從任務(wù)隊(duì)列拿setTimeout這個(gè)宏任務(wù),塞入執(zhí)行棧執(zhí)行,打印輸出setTimeout,本次無(wú)微任務(wù),結(jié)束tick;
- 循環(huán)結(jié)束;
到此這篇關(guān)于實(shí)例詳解JS中的事件循環(huán)機(jī)制的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JS事件循環(huán)機(jī)制內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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