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关于javascript

javascript是一门单线程语言,在最新的HTML5中提出了Web-Worker,但javascript是单线程这一核心仍未改变。所以一切javascript版的"多线程"都是用单线程模拟出来的,一切javascript多线程都是纸老虎!

javascript事件循环

既然js是单线程,那就像只有一个窗口的银行,客户需要排队一个一个办理业务,同理js任务也要一个一个顺序执行。如果一个任务耗时过长,那么后一个任务也必须等着。那么问题来了,假如我们想浏览新闻,但是新闻包含的超清图片加载很慢,难道我们的网页要一直卡着直到图片完全显示出来?因此聪明的程序员将任务分为两类:

  • 同步任务
  • 异步任务

导图要表达的内容用文字来表述的话:

  • 同步和异步任务分别进入不同的执行"场所",同步的进入主线程,异步的进入Event Table并注册函数
  • 当指定的事情完成时,Event Table会将这个函数移入Event Queue
  • 主线程内的任务执行完毕为空,会去Event Queue读取对应的函数,进入主线程执行
  • 上述过程会不断重复,也就是常说的Event Loop(事件循环)

我们不禁要问了,那怎么知道主线程执行栈为空啊?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,一旦为空,就会去Event Queue那里检查是否有等待被调用的函数。 说了这么多文字,不如直接一段代码更直白:

javascript
let data = [];
$.ajax({
    url:www.javascript.com,
    data:data,
    success:() => {
        console.log('发送成功!');
    }
})
console.log('代码执行结束');

上面是一段简易的ajax请求代码:

  • ajax进入Event Table,注册回调函数success
  • 执行console.log('代码执行结束')
  • ajax事件完成,回调函数success进入Event Queue
  • 主线程从Event Queue读取回调函数success并执行

相信通过上面的文字和代码,你已经对js的执行顺序有了初步了解。接下来我们来研究进阶话题:setTimeout。

事件循环,宏任务,微任务的关系

  • macro-task(宏任务):包括整体代码script,setTimeout,setInterval
  • micro-task(微任务):Promise,process.nextTick

不同类型的任务会进入对应的Event Queue,比如setTimeout和setInterval会进入相同的Event Queue。

事件循环的顺序,决定js代码的执行顺序。进入整体代码(宏任务)后,开始第一次循环。接着执行所有的微任务。然后再次从宏任务开始,找到其中一个任务队列执行完毕,再执行所有的微任务。听起来有点绕,我们用文章最开始的一段代码说明:

javascript
setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
})

new Promise(function(resolve) {
    console.log('promise');
}).then(function() {
    console.log('then');
})

console.log('console');
  • 这段代码作为宏任务,进入主线程
  • 先遇到setTimeout,那么将其回调函数注册后分发到宏任务Event Queue(注册过程与上同,下文不再描述)
  • 接下来遇到了Promise,new Promise立即执行,then函数分发到微任务Event Queue
  • 遇到console.log(),立即执行
  • 好啦,整体代码script作为第一个宏任务执行结束,看看有哪些微任务?我们发现了then在微任务Event Queue里面,执行
  • 第一轮事件循环结束了,我们开始第二轮循环,当然要从宏任务Event Queue开始。我们发现了宏任务Event Queue中setTimeout对应的回调函数,立即执行
  • 结束

事件循环,宏任务,微任务的关系如图所示:

我们来分析一段较复杂的代码,看看你是否真的掌握了js的执行机制:

javascript
console.log('1');

setTimeout(function() {
    console.log('2');
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('3');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('4')
    })
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('5');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('6')
})

setTimeout(function() {
    console.log('8');
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('9');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('10')
    })
})
// 1 5 6 2 3 4 8 9 10

第一轮事件循环流程分析如下:

  • 整体script作为第一个宏任务进入主线程,遇到console.log,输出1
  • 遇到setTimeout,其回调函数被分发到宏任务Event Queue中。我们暂且记为setTimeout1
  • 遇到Promise,new Promise直接执行,输出5。then被分发到微任务Event Queue中。我们记为then1
  • 又遇到了setTimeout,其回调函数被分发到宏任务Event Queue中,我们记为setTimeout2
宏任务Event Queue微任务Event Queue
setTimeout1then1
setTimeout2
  • 上表是第一轮事件循环宏任务结束时各Event Queue的情况,此时已经输出了1和5
  • 我们发现了then1微任务
  • 执行then1,输出6

第一轮事件循环正式结束,这一轮的结果是输出1,5,6。那么第二轮时间循环从setTimeout1宏任务开始:

  • 首先输出2。new Promise立即执行输出3,then也分发到微任务Event Queue中,记为then2
宏任务Event Queue微任务Event Queue
setTimeout2then2
  • 第二轮事件循环宏任务结束,我们发现有then2微任务可以执行
  • 输出4
  • 第二轮事件循环结束,第二轮输出2,3,4
  • 第三轮事件循环开始,此时只剩setTimeout2了,执行
  • 直接输出8
  • 直接执行new Promise,输出9
  • 将then分发到微任务Event Queue中,记为then3
宏任务Event Queue微任务Event Queue
then3
  • 第三轮事件循环宏任务执行结束,执行微任务then3,输出10
  • 第三轮事件循环结束,第三轮输出8,9,10

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