事件循环 EventLoop(Promise,setTimeOut,async/await执行顺序)

什么是事件循环?想要了解什么是事件循环就要从js的工作原理开始说起:

JS主要的特点就是单线程,所谓单线程就是进程中只有一个线程在运行。

为什么JS是单线程的而不是多线程的呢?

JS的主要用途就是与用户交互,操作DOM,假设JS同时有两个线程,一个线程中在某个DOM节点上添加或者修改内容,而另一个线程在这个DOM节点上执行删除该节点操作,这样就会产生冲突。

单线程就意味着所有任务都需要排队,前一任务结束,才会执行后一个任务,当是如果当遇到前一个任务耗时很长的情况,后一个任务就不得不一直等着。因此,就有了同步任务、异步任务。

同步任务和异步任务在js中是如何执行的呢?

js的代码运行会形成一个主线程和一个任务队列。主线程会自上而下依次执行我们的js代码,形成一个执行栈。

同步任务就会被放到这个主线程中依次执行。而异步任务被放入到任务队列中执行,执行完就会在任务队列中打一个标记,形成一个对应的事件。当主线程中的任务全部运行完毕,js会去提取并执行任务队列中的事件。这个过程是循环进行的,这就是EventLoop。

JS引擎执行异步代码不用等待,是因为有事件队列和事件循环。

事件循环是指主线程重复从事件队列中取消息、执行的过程。指整个执行流程。

事件队列是一个存储着待执行任务的序列,其中的任务严格按照时间先后顺序执行,排在队头的任务会率先执行,而排在队尾的任务会最后执行。(即先进先出)

事件队列:

  • 一个线程中,事件循环是唯一的,但是任务队列可以有多个;
  • 任务队列又分macro-task(宏任务)和micro-task(微任务);
  • macro-task包括:script(整体代码)、setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O、UI rendering;
  • micro-task包括:process.nextTick, Promise, Object.observe(已废弃), MutationObserver(html5新特性)
  • setTimeout/Promise等称为任务源,而进入任务队列的是他们制定的具体执行任务;来自不同任务源的任务会进入到不同的任务队列,其中setTimeout与setInterval是同源的。
 

事件循环运行机制

(1)执行一个宏任务(栈中没有就从事件队列中获取)

(2)执行过程中如果遇到微任务,就将它添加到微任务的任务队列中;

(3)宏任务执行完毕后,立即执行当前微任务队列的所有微任务;

(4)当前微任务执行完毕,开始检查渲染,然后GUI线程接管渲染;

(5)渲染完毕后,JS线程继续接管,开始下一个宏任务。

 

 

事例:

                 async function async1() {           
                     console.log("async1 start");  //(2)        
                     await  async2();            
                     console.log("async1 end");   //(6)    
                 }        
                 async  function async2() {          
                     console.log( 'async2');   //(3)     
                 }       
                 console.log("script start");  //(1)      
                 setTimeout(function () {            
                     console.log("settimeout");  //(8)      
                 },0);        
                 async1();        
                 new Promise(function (resolve) {           
                     console.log("promise1");   //(4)         
                     resolve();        
                 }).then(function () {            
                     console.log("promise2");    //(7)    
                 });        
                 console.log('script end');//(5)

 

按照事件循环机制分析以上代码运行流程:

  1. 首先,事件循环从宏任务(macrotask)队列开始,首先读取script(整体代码)任务;当遇到任务源(task source)时,则会先分发任务到对应的任务队列中去。

  2. 然后我们看到首先定义了两个async函数,此时没有调用,接着往下看,然后遇到了 `console` 语句,直接输出 `script start`。输出之后,script 任务继续往下执行,遇到 `setTimeout`,其作为一个宏任务源,则会先将其任务分发到对应的任务队列中。

  3. script 任务继续往下执行,执行了async1()函数,async函数中在await之前的代码是立即执行的,所以会立即输出`async1 start`。
遇到了await时,会将await后面的表达式执行一遍,所以就紧接着输出`async2`,然后将await后面的代码也就是`console.log('async1 end')`加入到microtask中的Promise队列中,接着跳出async1函数来执行后面的代码。

  4. script任务继续往下执行,遇到Promise实例。由于Promise中的函数是立即执行的,而后续的 `.then` 则会被分发到 microtask 的 `Promise` 队列中去。所以会先输出 `promise1`,然后执行 `resolve`,将 `promise2` 分配到对应队列。

  5. script任务继续往下执行,输出了 `script end`,至此,全局任务就执行完毕了。
根据上述,每次执行完一个宏任务之后,会去检查是否存在 Microtasks;如果有,则执行 Microtasks 直至清空 Microtask Queue。
因而在script任务执行完毕之后,开始查找清空微任务队列。此时,微任务中, `Promise` 队列有的两个任务`async1 end`和`promise2`,因此按事件队列先进先出的原则,先后顺序输出 `async1 end,promise2`。当所有的 Microtasks 执行完毕之后,表示第一轮的循环就结束了。

  6. 第二轮循环依旧从宏任务队列开始。此时宏任务中只有一个 `setTimeout`,取出直接输出即可,至此整个流程结束。

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路人甲

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