一篇文章讓你搞清楚JavaScript事件循環(huán)
前言
異步函數(shù)也是有執(zhí)行順序的。本質(zhì)上來說,JavaScript是單線程語言,不管是在瀏覽器中還是nodejs環(huán)境下。瀏覽器在執(zhí)行js代碼和渲染DOM節(jié)點都是在同一個線程中,執(zhí)行js代碼就無法渲染DOM,渲染DOM的時候就無法執(zhí)行js代碼。如果按照這種同步方式執(zhí)行,頁面的渲染將會出現(xiàn)白屏甚至是報錯,特別是遇到一些耗時比較長的網(wǎng)絡(luò)請求或者js代碼,因此在實際開發(fā)中一般是通過異步的方式解決。
什么是異步?js是一步一步執(zhí)行代碼的,遇到alert這種阻塞代碼時,js將會停止往下執(zhí)行直到阻塞代碼執(zhí)行完畢。異步就是將函數(shù)放在單獨的異步隊列中,不會產(chǎn)生阻塞,js可以繼續(xù)往下執(zhí)行,等到同步代碼執(zhí)行完畢后再執(zhí)行異步隊列中的函數(shù)。因此,js會先執(zhí)行完同步代碼,才會執(zhí)行異步代碼。異步函數(shù)之間,雖然都是異步,但是還是有相對的執(zhí)行順序。
異步函數(shù)的執(zhí)行主要依靠事件循環(huán)來處理,本文重點探討異步的分類(宏任務(wù)、微任務(wù))、事件循環(huán)以及異步函數(shù)的執(zhí)行順序。
宏任務(wù)
宏任務(wù),也可簡單的說成是任務(wù),在下一輪DOM渲染之后執(zhí)行。常見的宏任務(wù)有:
setTimeout:設(shè)置一個定時器,該定時器會在設(shè)置的延遲時間到期后執(zhí)行一個函數(shù)或者指定的代碼塊。值得注意的是,setTimeout不一定會在延遲時間到達(dá)后就立即執(zhí)行函數(shù),而是會判斷執(zhí)行隊列中是否還有函數(shù)沒有處理,如果沒有了并且棧為空,setTimeout才會在延遲時間到達(dá)后執(zhí)行函數(shù)。
// setTimeout 延遲執(zhí)行不等于到期時立即執(zhí)行 let now = new Date().getSeconds(); setTimeout(() => { console.log('this is setTimeout 0'); }, 0); setTimeout(() => { console.log('this is setTimeout 200'); }, 200); while(true) { if (new Date().getSeconds() - now >= 2) { console.log('break out while loop'); break; } }
運行結(jié)果
break out while loop
this is setTimeout 0
this is setTimeout 200先執(zhí)行同步代碼,再執(zhí)行異步。setTimeout(() => {}, 0)表示0毫秒后立即執(zhí)行函數(shù),但是當(dāng)前執(zhí)行隊列中還有未處理完的while循環(huán),因此需要等到while循環(huán)執(zhí)行完畢后,才會根據(jù)延遲到期時間執(zhí)行函數(shù)。
setInterval:設(shè)置定時器,表示在固定的時間間隔內(nèi),重復(fù)執(zhí)行某一函數(shù)或者特定的代碼塊。注意使用setInterval有最小延遲時間限制以及確保執(zhí)行時間要小于間隔時間,如果執(zhí)行時間無法確定,則應(yīng)采用遞歸調(diào)用setTimeout的方式代替。
網(wǎng)絡(luò)請求:只要是指XMLHttpRequest等網(wǎng)絡(luò)請求
微任務(wù)
微任務(wù),在下一輪DOM渲染之前執(zhí)行,微任務(wù)比宏任務(wù)更早執(zhí)。常見的微任務(wù)有:
- promise:表示一個異步操作最終的結(jié)果和返回值,可能會失敗,也可能成功。異步函數(shù)在執(zhí)行時,什么時候返回結(jié)果是不可預(yù)料的,Promise把異步操作的返回值和函數(shù)關(guān)聯(lián)起來,保證在異步執(zhí)行結(jié)束后會執(zhí)行對應(yīng)的函數(shù),并通過函數(shù)返回操作值。這種效果就類似于把異步代碼“同步執(zhí)行”。
- queueMicrotask:將函數(shù)添加到微任務(wù)隊
console.log('start'); // 微任務(wù)隊列 Promise.resolve().then(() => { console.log('promise then'); }); queueMicrotask(() => { console.log('queueMicrotask'); }); console.log('end');
運行結(jié)果
start
end
promise then
queueMicrotask
事件循環(huán)
因為有異步操作的存在,所以出現(xiàn)了事件循環(huán),如果都是同步操作,一行一行執(zhí)行代碼,事件循環(huán)也就失去了用武之地。在了解事件循環(huán)前,還需要補充js的執(zhí)行過程:
js在執(zhí)行代碼時,遇到函數(shù)就會將其添加到調(diào)用棧中,每一幀都會存儲當(dāng)前函數(shù)的參數(shù)和局部變量,當(dāng)一個函數(shù)執(zhí)行完畢,則會從調(diào)用棧中彈出,直到棧被清空,那么程序也就執(zhí)行完畢。在執(zhí)行的過程中,需要的引用數(shù)據(jù)都是從堆中獲取。
在實際開發(fā)中,往往是同步代碼和異步代碼都有。在js執(zhí)行時,還是從第一行代碼開始執(zhí)行,遇到函數(shù)就將其添加到棧中,然后執(zhí)行同步操作;如果遇到異步函數(shù),則根據(jù)其類型,宏任務(wù)就添加到宏任務(wù)隊列,微任務(wù)添加到微任務(wù)隊列。直到同步代碼執(zhí)行完畢,則開始執(zhí)行異步操作。
異步操作后于同步操作,異步操作內(nèi)部也是分先后順序的??偟膩碚f:
- 微任務(wù)先于宏任務(wù)執(zhí)行
- 微任務(wù)與微任務(wù)之間根據(jù)先后順序執(zhí)行,宏任務(wù)與宏任務(wù)之間根據(jù)延遲時間順序執(zhí)行
- 微任務(wù)在下一輪DOM渲染前執(zhí)行,宏任務(wù)在下一輪DOM渲染之后執(zhí)行
- 每個任務(wù)的執(zhí)行都是一次出棧操作,直到棧被清空
微任務(wù)比宏任務(wù)先執(zhí)行
console.log('start'); // 宏任務(wù)隊列 setTimeout(() => { console.log('setTimeout'); }); // 微任務(wù)隊列 Promise.resolve().then(() => { console.log('promise then'); }); console.log('end'); // 執(zhí)行結(jié)果 start end promise then setTimeout
微任務(wù)在下一輪DOM渲染前執(zhí)行,宏任務(wù)在之后執(zhí)行
let div = document.createElement('div'); div.innerHTML = 'hello world'; document.body.appendChild(div); let divList = document.getElementByTagName('div'); console.log('同步任務(wù) length ---', list.length); console.log('start'); setTimeout(() => { console.log('setTimeout length ---', list.length); alert('宏任務(wù) setTimeout 阻塞'); // 使用alert阻塞js執(zhí)行 }); Promise.resolve().then(() => { console.log('promise then length ---', list.length); alert('微任務(wù) promise then 阻塞); }); console.log('end');
事件循環(huán)
event loop會持續(xù)監(jiān)聽是否有異步操作,如果有則添加到對應(yīng)的隊列中,等待執(zhí)行。例如在宏任務(wù)中添加微任務(wù),或者在微任務(wù)中添加宏任務(wù),當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完后,可能還會有新的任務(wù)添加到事件循環(huán)中。
宏任務(wù)與微任務(wù)
微任務(wù)中創(chuàng)建宏任務(wù)
new Promise((resolve) => { console.log('promise 1'); setTimeout(() => { console.log('setTimeout 1'); }, 500); resolve(); }).then(() => { console.log('promise then'); setTimeout(() => { console.log('setTimeout 2'); }, 0); }); new Promise((resolve) => { console.log('promise 2'); resolve(); })
運行結(jié)果
promise 1
promise 2
promise then
setTimeout 2
setTimeout 1解析
js執(zhí)行代碼,遇到兩個Promise,則分別添加到微任務(wù)隊列,同步代碼執(zhí)行完畢。
在微任務(wù)隊列中根據(jù)先進(jìn)先出,第一個Promise先執(zhí)行,遇到setTimeout,則添加到宏任務(wù)隊列,
resolve()
返回執(zhí)行結(jié)果并執(zhí)行then,事件循環(huán)將其繼續(xù)添加到微任務(wù)隊列;第一個Promise執(zhí)行完畢,執(zhí)行第二個Promise。繼續(xù)執(zhí)行微任務(wù)隊列,直到清空隊列。遇到setTimeout,并將其添加到宏任務(wù)隊列
宏任務(wù)隊列現(xiàn)在有兩個任務(wù)待執(zhí)行,由于第二個setTimeout的延遲事件更小,則優(yōu)先執(zhí)行第二個;如果相等,則按照順序執(zhí)行。
繼續(xù)執(zhí)行宏任務(wù)隊列,直到清空隊列。
宏任務(wù)中創(chuàng)建微任務(wù)
setTimeout(() => { console.log('setTimeout 1'); new Promise((resolve) => { console.log('promise 1'); resolve(); }).then(() => { console.log('promise then'); }) }, 500); setTimeout(() => { console.log('setTimeout 2'); new Promise((resolve) => { console.log('promise 2'); resolve(); }) }, 0);
運行結(jié)果
setTimeout 2
promise 2
setTimeout 1
promise 1
promise then解析
js執(zhí)行代碼,遇到兩個setTimeout,將其添加到宏任務(wù)隊列,同步代碼執(zhí)行完畢
先檢查微任務(wù)隊列中是否有待處理的,剛開始肯定沒有,因此直接執(zhí)行宏任務(wù)隊列中的任務(wù)。第二個為零延遲,需要優(yōu)先執(zhí)行。遇到Promise,將其添加到微任務(wù)隊列。第一個宏任務(wù)執(zhí)行完畢
在執(zhí)行第二個宏任務(wù)時,微任務(wù)隊列中已經(jīng)存在待處理的,因此需要先執(zhí)行微任務(wù)。
微任務(wù)執(zhí)行完畢,并且延遲時間到期,第一個setTimeout開始執(zhí)行。遇到Promise,將其添加到微任務(wù)隊列中
執(zhí)行微任務(wù)隊列中的Promise,執(zhí)行完畢后遇到then,則將其繼續(xù)添加到微任務(wù)隊列
直到所有微任務(wù)執(zhí)行完畢
宏任務(wù)中創(chuàng)建宏任務(wù)
setTimeout(() => { console.log('setTimeout 1'); setTimeout(() => { console.log('setTimeout 2'); }, 500); setTimeout(() => { console.log('setTimeout 3'); }, 500); setTimeout(() => { console.log('setTimeout 4'); }, 100); }, 0);
運行結(jié)果
setTimeout 1
setTimeout 4
setTimeout 2
setTimeout 3解析
宏任務(wù)中創(chuàng)建宏任務(wù),執(zhí)行順序一般來說是按照先后順序的。對于setTImeout來說,延遲時間相同,則按照先后順序執(zhí)行;延遲時間不同,則按照延遲時間的大小先后順序執(zhí)行
微任務(wù)中創(chuàng)建微任務(wù)
new Promise((resolve) => { console.log('promise 1'); new Promise((resolve) => { console.log('promise 2'); resolve(); }); new Promise((resolve) => { console.log('promise 3'); resolve(); }) resolve(); })
運行結(jié)果
promise 1
promise 2
promise 3解析
微任務(wù)中創(chuàng)建微任務(wù),執(zhí)行順序一般來說是按照先后順序執(zhí)行的。
總結(jié)
- 同步代碼直接執(zhí)行,異步代碼添加到宏任務(wù)隊列或者微任務(wù)隊列
- 微任務(wù)在下一輪DOM渲染前執(zhí)行,宏任務(wù)在下一輪DOM渲染之后執(zhí)行
- 事件循環(huán)持續(xù)監(jiān)聽
- 如果存在異步操作,需要將關(guān)聯(lián)代碼放在異步函數(shù)中執(zhí)行;或者將異步函數(shù)轉(zhuǎn)為同步操作
- 如果代碼層次比較復(fù)雜,同步、異步代碼混雜,一定要理清代碼的執(zhí)行順序。避免因為異步,導(dǎo)致代碼出現(xiàn)難以察覺的bug
參考資料
- ajax請求是宏任務(wù)還是微任務(wù)一篇搞定(Js異步、事件循環(huán)與消息隊列、微任務(wù)與宏任務(wù))
- 深入:微任務(wù)與Javascript運行時環(huán)境 - Web API 接口參考 | MDN (mozilla.org)
- 在 JavaScript 中通過 queueMicrotask() 使用微任務(wù) - Web API 接口參考 | MDN (mozilla.org)
- 并發(fā)模型與事件循環(huán) - JavaScript | MDN (mozilla.org)
到此這篇關(guān)于JavaScript事件循環(huán)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JS事件循環(huán)內(nèi)容請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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