js 异步 和 event loop

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单线程和异步

为什么是单线程

什么是进程?

  进程:是cpu分配资源的最小单位;(是能拥有资源和独立运行的最小单位)

什么是线程?

  线程:是cpu调度的最小单位;(线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位,一个进程中可以有多个线程)

浏览器是多进程的

  放在浏览器中,每打开一个tab页面,其实就是新开了一个进程,在这个进程中,还有ui渲染线程,js引擎线程,http请求线程等。 所以,浏览器是一个多进程的。

大家都在说js是单线程的,但是为什么要设计成单线程?

  这主要和js的用途有关,js是作为浏览器的脚本语言,主要是实现用户与浏览器的交互,以及操作dom;这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。 举个例子:如果js被设计了多线程,如果有一个线程要修改一个dom元素,另一个线程要删除这个dom元素,此时浏览器就会一脸茫然,不知所措。所以,为了避免复杂性,从一诞生,JavaScript就是单线程,这已经成了这门语言的核心特征,将来也不会改变。   为了利用多核CPU的计算能力,HTML5提出Web Worker标准,允许JavaScript脚本创建多个线程,但是子线程完全受主线程控制,且不得操作DOM。所以,这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

js是单线程语言,只能同时做一件事,js引擎线程会影响和UI渲染线程(dom解析渲染,同步的js执行完会触发dom渲染)遇到网络请求、图片资源请求、定时任务不能让网页整个卡住,且网络请求的过程cpu是空闲的,所以需要异步,异步不会阻塞代码执行,继续执行下面的代码,等异步请求完成了再用callback方法去执行依赖这个异步结果的操作,因为异步需要调用回调函数,所以有了eventloop

应用场景

网络请求、图片资源请求、定时任务

callback hell回调地狱和 promise

promise解决callback hell回调地狱的问题

eventLoop 事件循环/事件轮询

1、js是单线程运行的

2、异步要基于回调来实现

3、event loop就是异步回调的实现原理

4、事件循环由宏任务和在执行宏任务期间产生的所有微任务组成。完成当下的宏任务后,会立刻执行所有在此期间入队的微任务。

这种设计是为了给紧急任务一个插队的机会,否则新入队的任务永远被放在队尾。区分了微任务和宏任务后,本轮循环中的微任务实际上就是在插队,这样微任务中所做的状态修改,在下一轮事件循环中也能得到同步。

5、浏览器的事件循环

浏览器的事件循环由一个宏任务队列+多个微任务队列组成。

首先,执行第一个宏任务:全局Script脚本。产生的的宏任务和微任务进入各自的队列中。执行完Script后,把当前的微任务队列清空。完成一次事件循环。

接着再取出一个宏任务,同样把在此期间产生的回调入队。再把当前的微任务队列清空。以此往复。

宏任务队列只有一个,而每一个宏任务都有一个自己的微任务队列,每轮循环都是由一个宏任务+多个微任务组成

6、node11.x 之前,其事件循环的规则就如上文所述:先取出完一整个宏任务队列中全部任务,然后执行一个微任务队列。

但在11.x 之后,node端的事件循环变得和浏览器类似:先执行一个宏任务,然后是一个微任务队列。但依然保留了宏任务队列和微任务队列的优先级。

JS如何执行

1、从前到后,一行一行执行(函数先执行声明不执行内部,到调用的时候再执行内部)

2、如果某一行执行报错,则停止下面代码的执行(抛出异常会继续往下执行)(alert会阻止后面的代码执行和dom渲染)

3、先把同步代码执行完,再执行异步

event loop

1、同步代码,一行一行放在call stack中执行

2、遇到异步,会先“纪录”下,等待时机(浏览器操作 定时、网络请求 DOM事件等)

3、时机到了,就移到callback queue

时机 (1)、每次call stack清空及同步任务完成 (2)是否有微任务,如果有微任务先执行微任务(3)检查DOM树逻辑是否有变化,如果有变化更新页面重新渲染DOM(4)是否有宏任务

4、如 call stack为空(同步代码执行完)event loop开始工作

5、轮询查找callback queue, 如有则移动到 call stack执行

6、然后继续轮询查找(永动机一样)

7、dom事件也使用回调,基于eventloop

宏任务和微任务

1、宏任务: settimeout setInterval、ajax、DOM事件 是由浏览器规定的

2、微任务: Promise async/await 是由ES6语法规定的 ,微任务仅来自于我们的代码。它们通常是由 promise 创建的:对 .then/catch/finally 处理程序的执行会成为微任务。微任务也被用于 await 的“幕后”,因为它是 promise 处理的另一种形式。

3、微任务在DOM渲染前,宏任务在DOM渲染后

4、

图解

先把console.log('hi')放到call stack中执行,执行结束出栈

再把settimeout放到call stack中执行, 则是会把timer cb1异步函数放到web api中 settimeout执行结束出栈 console.log('bye')进栈 console.log('bye')执行结束出栈,此时栈里空闲,尝试dom渲染,触发eventloop

Promise

ES6 Promise

Promise 是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大。它由社区最早提出和实现,ES6 将其写进了语言标准,统一了用法,原生提供了Promise对象

Promise是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件的结果 从语法上说,Promise是一个对象,从它可以获取异步操作的消息

用Promise构造函数创建一个promise实例,promise的实例才有then、catch等方法,才可以在then、catch等方法中捕获自己想要的结果

Promise构造函数接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是resolve和reject。他们是两个函数,由js引擎提供,不用自己部署

resolve函数的作用是 将Promise实例的状态从“未完成”变为“成功”(即从 pending 变为 resolved),在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去,在promise实例的then中捕获结果。

const setDelay = (millisecond) =>{
    return new Promise((resolve, reject)=>{
        if(typeof millisecond!=='number'){
            reject(new Error('参数必须是数字'))
        }
        setTimeout(()=>{
            resolve(`我延迟了${millisecond}毫秒后输出的`)
            // return resolve(`我延迟了${millisecond}毫秒后输出的`) 这样写和上面的结果是一样的,resolve(...)的返回值是undefined
        },millisecond)
    })
}

setDelay('3000').then((result)=>{
    console.log('result',result)
}).catch((error)=>{
     console.log('error',error)
})

1、Promise对象代表一个异步操作,有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。

2、pending-> fulfilled 或者 pending-> rejected

3、变化不可逆

4、resolve触发后续then的回调函数(把resolve(xxx)的xxx传给回调函数的参数),reject触发后续catch的回调函数

4、then正常返回fulfilled状态的promise(只要不报错 无论是否return都会返回fulfilled,如果return xx resolve出值了相当于resolve(xx) 否则为undefined 相当于resolve(undefined)),里面有报错返回rejected

 fetchCurrentUser(context) {
      console.log('actions,,,,,,,fetchCurrentUser,,,,,,');
      // 把then里的结果返回出去是promise(fulfilled) 这么写就可以把异步执行完 在处理接下来的事件
      return http.get('/user/current')
      .then(res => {
        if (res.data.code === 0) {
          console.log('获取用户信息成功', res);
          context.commit('fetchCurrentUser', res.data)
          // return res.data;
        }
      }).catch(error => {
        console.log('获取用户信息失败', error);
      })
    },
    
    
fetchCurrentUser().then(xxxx)


// !!!then里return promise 可以等return的promise异步有了结果之后再执行下面的then
 http.get(api.userInfo, {
          token,
        }).then(response => {
          const user = response.obj
          if (user) {
            return http.invokeApi(api.auth.user.create)({  // 注意then,没有then不会等这个请求回来再执行下面的then
              empAccount: user.useraccount,
            }).then(({ data }) => context.commit(SET_USER_INFO, data))
          } else {
            context.dispatch(LOAD_ACCOUNT_INFO, '')
          }
        }).then(() => {
          return utils.configClient.getItem('default-menus').then((data) => { 注意then
            DEFAULT_MENUS = data || [];
          })
        }).then(() => {
        ......
        }

5、catch正常返回fulfilled(只要不报错 无论是否return都会返回fulfilled),里面有报错返回rejected

async/await

// async 说明函数里面的东西是异步的,但他可以用await让异步的内容 按 同步的顺序执行
// 在async里的await函数,可以把代码执行暂停在该行上,直到await的异步代码返回结果 再接着执行下面的代码
const func = async ()=>{
    const a = await setDelay(4000); // await等待一个Promise实例,上面的setDelay函数,返回一个promise实例,
    // 且setDelay函数中有resolve改变promise的状态以及抛出结果,a就是这个结果
    console.log('aaaa',a)
}
func();
// await Promise.all[] 等待多个Promise

1、解决异步回调地狱 callback hell

2、Promise then catch 链式调用,但也是基于回调函数

3、async/await是同步语法 语法糖,彻底消灭回调函数 和 promise并不互斥而是相辅相成

4、执行async函数,返回的是Promise对象,用普通的函数返回promise也行(一样的效果),可以用await去等待这个函数

5、await相当于Promise的then (相当于 Promise.resolve(xx).then((xx)=>{}),await到的结果就是xx)。 await Promise.resolve(100)的结果是100,如果等待的Promise是rejected,那么await then后面的不执行,要用try catch捕获异常

6、try catch可以捕获异常,代替了Promise的catch

// 捕获异常
async function asyncPrint(ms) {
  try {
     console.log('start');
     await timeout(ms);  //这里返回了错误
     console.log('end');  //所以这句代码不会被执行了
  } catch(err) {
     console.log(err); //这里捕捉到错误error
  }
或
async function asyncPrint(ms) {
  console.log('start');
  await timeout(ms)
  console.log('end');  //这句代码不会被执行了
}
asyncPrint(1000).catch(err => {
    console.log(err); // 从这里捕捉到错误
});
// 只要async函数内部不报错返回fulfilled状态的promise,!!!!!!
// 如果async函数内部return xx 相当于 return Promise.resovle(xxx), 
// 不return相当于return Promise.resovle(undefined)

async function f1(){
 console.log(100); //1 只要async函数内部不报错返回fulfilled状态的promise
};
!(async function f2(){
  const a =  f1();
  console.log('a',a)//2 a Promise {<fulfilled>: undefined}
  const b = await f1();
  console.log('b',b); // b undefined
})();

async function f1(){
 return 100; //1 如果async函数内部return xx 相当于 return Promise.resovle(xxx)
};
!(async function f2(){
  const a =  f1(); // 执行f1() 返回promise
  console.log('a',a)//2 a Promise {<fulfilled>: 100} 
  const b = await f1(); // 等待f1执行的resolve的结果 100
  console.log('b',b); // b 100
})();

// 如果报错返回rejected的Promise
async function f1(){
  throw new Error();
  // 或者 都会报错 都是rejected
  console.log(c)
};

!(async function f2(){
  const a =  f1(); 
  console.log('a',a) // Promise {<rejected>: Error
  const b = await f1(); 
  console.log('b',b); // 报错 走不到这里 因为这里是then !!!
})();

async function f1(){
console.log(c)
};

!(async function f2(){
  try {
    const b = await f1();
    console.log('b',b);
  } catch(error){
    console.log('error',error) // 抛出异常不会阻塞代码执行
  }
  
})();

// async 函数执行完就会返回Promise, onload里的东西最后执行,所以下面这种写法无用
async function f1(){
  const image = document.createElement('img');
  image.onload = () =>{
    console.log('onload!!!!')
    return image
  }
  image.onerror = () =>{
    console.log('onerror!!!!')
    throw new Error('image load failed')
  }
  console.log('123');
  image.src = 'https://p1-jj.byteimg.com/tos-cn-i-t2oaga2asx/gold-user-assets/2020/6/20/172d0bd5426d172d~tplv-t2oaga2asx-image.image'
 return image
};

!(async function f2(){
  try {
    const a = f1();
    console.log('a',a);
    const b = await f1();
    console.log('b',b); // async直接返回promise这里直接执行,后来才执行onload!!!
  } catch(error){
    console.log('error',error)
  }
  
})();

123
a Promise {<fulfilled>: img}
123
b <img src=​"https:​/​/​user-gold-cdn.xitu.io/​2020/​6/​20/​172d0bd5426d172d?imageView2/​1/​w/​100/​h/​100/​q/​85/​format/​webp/​interlace/​1">​
onload!!!!

// 下面合理
async function f1(){
  const promise = new Promise((resolve, reject)=>{
    const image = document.createElement('img');
    image.onload = () =>{
      console.log('onload!!!');
      resolve(image)
    }
    image.onerror = () =>{
      console.log('onerror!!!');
      reject(image)
    }
    console.log('123');
    image.src = 'https://p1-jj.byteimg.com/tos-cn-i-t2oaga2asx/gold-user-assets/2020/6/20/172d0bd5426d172d~tplv-t2oaga2asx-image.image'
   
  })
  console.log('456')
  return promise
};

!(async function f2(){
  try {
    const a = f1();
    console.log('a',a);
    const b = await f1();
    console.log('b',b); // 在load之后执行
  } catch(error){
    console.log('error',error)
  }
  
})();

123
456
a Promise {<pending>}__proto__: Promise[[PromiseState]]: "fulfilled"[[PromiseResult]]: img
123
456
onload!!!
b <img src=​"https:​/​/​user-gold-cdn.xitu.io/​2020/​6/​20/​172d0bd5426d172d?imageView2/​1/​w/​100/​h/​100/​q/​85/​format/​webp/​interlace/​1">​

for ...in 和 for...of

1、for ...in 以及 forEach是同步遍历 执行完一起调回调

2、for of 是异步遍历 一个异步执行完,在开始另一个异步