Event Loop浅析

前言

js是单线程的，所有任务依次排队执行，只有前一个任务结束以后才会执行下一个任务，如果遇到一个耗时很久的任务，下一个任务就不得不一直等待。

js的任务划分为同步任务和异步任务，异步任务包括微任务和宏任务，微任务的执行时机在宏任务之前。运行js的代码会形成一个主线程和一个任务队列，任务队列包含微任务队列和宏任务队列。主线程在执行的过程中，微任务和宏任务分别进入到对应的队列中。

首先是同步任务进入主线程依次执行，同时异步任务分别进入微任务队列和宏任务队列。当主线程内的同步任务全部执行完毕以后，微任务队列中的微任务会依次进入主线程执行直到队列清空，再执行宏任务。

在主线程执行过程中，微任务和宏任务同时进入对应的队列，主线程执行完以后，再依次从微任务队列和宏任务队列中取任务执行，上述过程不断重复，也就是Event Loop（事件循环）。

Macrotask和Microtask

异步任务之间根据执行优先级的区别，划分为宏任务（Macrotask）和微任务（Microtask），微任务的执行时机在宏任务之前。
1. Macrotask（宏任务）

Macrotask包括：setTimeout、setInterval、setImmediate（Node独有）、requestAnimationFrame （浏览器独有）、I/O、UI rendering（浏览器独有）

2. Microtask（微任务）

Microtask包括：Promise、Object.observe、MutationObserver、process.nextTick(Node独有)

Macrotask、Microtask和DOM的渲染顺序

Microtask在DOM渲染前执行，Macrotask在DOM渲染后执行。 alert会阻塞线程，包括页面渲染的GUI线程，通过alert的特点来验证微任务、宏任务和DOM节点渲染的顺序。
index.html文件

<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <div id="box">
    </div>
    <script>
        let boxDom = document.getElementById("box")
        boxDom.innerHTML="<H1>Hello</H1>"
        setTimeout(()=>{
            console.log('setTimeout')
            alert('setTimeout')
        })
        Promise.resolve().then(()=>{
            console.log('promise')
            alert('promise')
        })
    </script>
</body>
</html>
复制代码

在DOM渲染之前，先执行微任务promise。

在DOM渲染以后，再执行宏任务promise。

浏览器和Node的Event Loop

1. 浏览器
（1）整体代码script进入主线程开始执行
（2）主线程执行的过程中，将异步任务放入任务队列中，任务队列存放有两种类型的异步任务，宏任务队列，微任务队列。
（3）同步任务任务执行完毕后，从微任务队列中依次取出微任务执行，如果在执行微任务的过程中又产生了新的微任务，则将新的微任务加入队列的末尾，在本周期执行
（4）微任务队列执行完毕以后，从宏任务队列中取出下一个宏任务执行
（5）循环（3）—>（4）直到所有的任务执行完毕

2. Node
node11前：
（1）执行完一个阶段的所有任务
（2）执行完nextTick队列里面的内容
（3）然后执行完微任务队列的内容

具体可参看：nodejs.org/zh-cn/docs/…
node11后：
与浏览器保持一致，先执行同步任务，再循环执行微任务队列，再执行一个宏任务，…...循环往复。

示例

分别以setTimeout和promise作为微任务和宏任务的代表进行示例。

微任务和宏任务分别运行

console.log('script start');

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout1');
}, 0);

Promise.resolve().then(()=>{
    console.log('promise1');
})

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout2');
}, 0);

Promise.resolve().then(()=>{
    console.log('promise2');
})

console.log('script end');

// 输出结果
//script start
//script end
//promise1
//promise2
//setTimeout1
//setTimeout2
复制代码

执行顺序：
（1）执行同步任务，输出：
script start
script end
同时promise1，promise2进入微任务队列，setTimeout1，setTimeout2进入宏任务队列
（2）循环执行微任务队列，输出：
promise1
promise2
（3）执行一个宏任务，输出：
setTimeout1
（4）执行一个宏任务，输出：
setTimeout2
2. 微任务包含微任务，宏任务包含宏任务

console.log('script start');

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout1');
    setTimeout(()=>{
        console.log('setTimeout1-1');
    })
}, 0);

Promise.resolve().then(()=>{
    console.log('promise1');
    Promise.resolve().then(()=>{
        console.log('promise1-1');
    })
})

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout2');
    setTimeout(()=>{
        console.log('setTimeout2-2');
    })
}, 0);

Promise.resolve().then(()=>{
    console.log('promise2');
    Promise.resolve().then(()=>{
        console.log('promise2-2');
    })
})

console.log('script end');

// 输出结果
// script start
// script end
// promise1
// promise2
// promise1-1
// promise2-2
// setTimeout1
// setTimeout2
// setTimeout1-1
// setTimeout2-1
复制代码

执行顺序：
（1）执行同步任务，输出：
script start
script end
同时promise1，promise2进入微任务队列，由于promise1-1，promise2-2是执行微任务过程中产生的微任务，也放入微任务队列末尾，setTimeout1，setTimeout2进入宏任务队列
（2）执行微任务队列，输出：
promise1
promise2
promise1-1
promise2-2
（3）执行宏任务队列，输出：
setTimeout1
setTimeout2
同时setTimeout1-1，setTimeout2-1进入宏任务队列
（4）执行宏任务队列，输出：
setTimeout1-1
setTimeout2-1
3. 微任务和宏任务交叉包含

console.log('script start');

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout1');
    setTimeout(()=>{
        console.log('setTimeout2');
    })
    Promise.resolve().then(()=>{
        console.log('promise1');
    })
}, 0);

Promise.resolve().then(()=>{
    console.log('promise2');
    Promise.resolve().then(()=>{
        console.log('promise3');
    })
    setTimeout(()=>{
        console.log('setTimeout3');
    })
})

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout4');
    setTimeout(()=>{
        console.log('setTimeout5');
    })
    Promise.resolve().then(()=>{
        console.log('promise4');
    })
}, 0);

Promise.resolve().then(()=>{
    console.log('promise5');
    Promise.resolve().then(()=>{
        console.log('promise6');
    })
    setTimeout(()=>{
        console.log('setTimeout6');
    })
})

console.log('script end');

// 输出结果
// script start
// script end
// promise2
// promise5
// promise3
// promise6
// setTimeout1
// promise1
// setTimeout4
// promise4
// setTimeout3
// setTimeout6
// setTimeout2
// setTimeout5
复制代码

执行顺序：
（1）执行同步任务，输出：
script start
script end
promise2，promise5，promise3，promise6进入微任务队列，setTimeout1，setTimeout4进入宏任务队列
（2）执行微任务队列，输出：
promise2
promise5
promise3
promise6
setTimeout3，setTimeout6进入宏任务队列
（3）执行第（1）步的宏任务队列setTimeout1，循环输出宏任务下面的微任务，输出：
setTimeout1
promise1
setTimeout2进入新的宏任务队列
（4）执行第（1）步的宏任务队列setTimeout4，循环输出宏任务下面的微任务，输出：
setTimeout4
promise4
setTimeout5进入新的宏任务队列
（5）执行第（2）步的宏任务队列setTimeout3，输出：
setTimeout3
（6）执行第（2）步的宏任务队列setTimeout6，输出：
setTimeout6
（7）执行第（3）步的宏任务队列setTimeout2，输出：
setTimeout2
（8）执行第（4）步的宏任务队列setTimeout4，输出：
setTimeout5