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## 前言 `Event Loop`即事件循环,是浏览器或`Node`解决单线程运行时不会阻塞的一种机制。 在正式学习`Event Loop`之前,先需要解决几个问题: 1. 什么是同步与异步? 2. `JavaScript`是一门单线程语言,那如何实现异步? 3. 同步任务和异步任务的执行顺序如何? 4. 异步任务是否存在优先级? ## 同步与异步 计算机领域中的同步与异步和我们现实社会的同步和异步正好相反。现实中的同步,就是同时进行,突出的是"同",比如看足球比赛的时候吃着零食,两件事情同时发生;异步就是不同时。但计算机中与现实存在一定差异。 ### 举个栗子 天气冷了,早上刚醒来想喝点热水暖暖身子,但这每天起早贪黑996,晚上回来太累躺下就睡,没开水啊,没法子,只好急急忙忙去烧水。 现在早上太冷了啊,不由得在被窝里面多躺了一会,收拾的时间紧紧巴巴,不能空等水开,于是我便趁此去洗漱,收拾自己。 洗漱完,水开了,喝到暖暖的热水,舒服啊! 舒服完,开启新的996之日,打工人出发! 烧水和洗漱是在同时间进行的,这就是**计算机中的异步**。 **计算机中的同步**是连续性的动作,上一步未完成前,下一步会发生堵塞,直至上一步完成后,下一步才可以继续执行。例如:只有等水开,才能喝到暖暖的热水。 ## 单线程却可以异步? `JavaScript`的确是一门单线程语言,但是浏览器`UI`是多线程的,异步任务借助浏览器的线程和`JavaScript`的执行机制实现。 例如,`setTimeout`就借助浏览器定时器触发线程的计时功能来实现。 ### 浏览器线程 1. `GUI`渲染线程 * 绘制页面,解析HTML、CSS,构建DOM树等 * 页面的重绘和重排 * 与JS引擎互斥(JS引擎阻塞页面刷新) 2. `JS`引擎线程 * js脚本代码执行 * 负责执行准备好的事件,例如定时器计时结束或异步请求成功且正确返回 * 与GUI渲染线程互斥 3. 事件触发线程 * 当对应的事件满足触发条件,将事件添加到js的任务队列末尾 * 多个事件加入任务队列需要排队等待 4. 定时器触发线程 * 负责执行异步的定时器类事件:setTimeout、setInterval等 * 浏览器定时计时由该线程完成,计时完毕后将事件添加至任务队列队尾 5. `HTTP`请求线程 * 负责异步请求 * 当监听到异步请求状态变更时,如果存在回调函数,该线程会将回调函数加入到任务队列队尾 ## 同步与异步执行顺序 1. `JavaScript`将任务分为同步任务和异步任务,同步任务进入主线中中,异步任务首先到`Event Table`进行回调函数注册。 2. 当异步任务的**触发条件满足**,将回调函数从`Event Table`压入`Event Queue`中。 3. 主线程里面的同步任务执行完毕,系统会去`Event Queue`中读取异步的回调函数。 4. 只要主线程空了,就会去`Event Queue`读取回调函数,这个过程被称为`Event Loop`。 ### 举个栗子 > * setTimeout(cb, 1000),当1000ms后,就将cb压入Event Queue。 > * ajax(请求条件, cb),当http请求发送成功后,cb压入Event Queue。 ### EventLoop执行流程 **Event Loop**执行的流程如下: ![1.webp](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/b55d3524a0dc4352a731ccc6321e1e4d~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?) 下面一起来看一个例子,熟悉一下上述流程。 ~~~ javascript复制代码// 下面代码的打印结果? // 同步任务 打印 first console.log("first"); setTimeout(() => { // 异步任务 压入Event Table 4ms之后cb压入Event Queue console.log("second"); },0) // 同步任务 打印last console.log("last"); // 读取Event Queue 打印second ~~~ ### 常见异步任务 * `DOM`事件 * `AJAX`请求 * 定时器`setTimeout`和`setlnterval` * `ES6`的`Promise` ## 异步任务的优先级 下面继续来看一个案例: ~~~ javascript复制代码setTimeout(() => { console.log(1); }, 1000) new Promise(function(resolve){ console.log(2); for(var i = 0; i < 10000; i++){ i == 99 && resolve(); } }).then(function(){ console.log(3) }); console.log(4) ~~~ 按照上面的学习: 可以很轻松得出案例的打印结果:**2,4,1,3**。 > Promise定义部分为同步任务,回调部分为异步任务 将案例代码在控制台运行,最终返回结果却有些出人意料: ![2.webp](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/4dd50ce7e38c41ad94ba809aa656ec25~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?) 刚看到如此结果,我的第一感觉是,`setTimeout`函数1s触发太慢导致它加入`Event Queue`的时间晚于`Promise.then` 于是我修改了`setTimeout`的回调时间为0(浏览器最小触发时间为`4ms`),但结果仍为发生改变。 那么也就意味着,`JavaScript`的异步任务是存在优先级的。 ## 宏任务和微任务 `JavaScript`除了广义上将任务划分为同步任务和异步任务,还对异步任务进行了更精细的划分。异步任务又进一步分为微任务和宏任务。 ![3.webp](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/57ccee37e14042988106786ed382bd20~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?) > * `history traversal`任务(`h5`当中的历史操作) > * `process.nextTick`(`nodejs`中的一个异步操作) > * `MutationObserver`(`h5`里面增加的,用来监听`DOM`节点变化的) 宏任务和微任务分别有各自的任务队列`Event Queue`,即宏任务队列和微任务队列。 ## Event Loop执行过程 了解到宏任务与微任务过后,我们来学习宏任务与微任务的执行顺序。 1. 代码开始执行,创建一个全局调用栈,`script`作为宏任务执行 2. 执行过程过同步任务立即执行,异步任务根据异步任务类型分别注册到微任务队列和宏任务队列 3. 同步任务执行完毕,查看微任务队列 * 若存在微任务,将微任务队列全部执行(包括执行微任务过程中产生的新微任务) * 若无微任务,查看宏任务队列,执行第一个宏任务,宏任务执行完毕,查看微任务队列,重复上述操作,直至宏任务队列为空 更新一下`Event Loop`的执行顺序图: ![4.webp](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c1a476f326234c7693debcc1d483fa41~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?) ## 总结 在上面学习的基础上,重新分析当前案例: ~~~ javascript复制代码setTimeout(() => { console.log(1); }, 1000) new Promise(function(resolve){ console.log(2); for(var i = 0; i < 10000; i++){ i == 99 && resolve(); } }).then(function(){ console.log(3) }); console.log(4) ~~~ 分析过程见下图: ![5.webp](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/fedf8b829d8b48dbaf1e2366d7a345ad~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?) ## 面试题 文章的最后附赠几道经典面试题,可以测试一下自己对`Event Loop`的掌握程度。 ### 题目一 ~~~ js复制代码console.log('script start'); setTimeout(() => { console.log('time1'); }, 1 * 2000); Promise.resolve() .then(function() { console.log('promise1'); }).then(function() { console.log('promise2'); }); async function foo() { await bar() console.log('async1 end') } foo() async function errorFunc () { try { await Promise.reject('error!!!') } catch(e) { console.log(e) } console.log('async1'); return Promise.resolve('async1 success') } errorFunc().then(res => console.log(res)) function bar() { console.log('async2 end') } console.log('script end'); ~~~ ### 题目二 ~~~ js复制代码setTimeout(() => { console.log(1) }, 0) const P = new Promise((resolve, reject) => { console.log(2) setTimeout(() => { resolve() console.log(3) }, 0) }) P.then(() => { console.log(4) }) console.log(5) ~~~ ### 题目三 ~~~ js复制代码var p1 = new Promise(function(resolve, reject){ resolve("2") }) setTimeout(function(){ console.log("1") },10) p1.then(function(value){ console.log(value) }) setTimeout(function(){ console.log("3") },0) ~~~