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关于async/await、promise和setTimeout的执行顺序

前言

之前面试遇到这样一个题目。关于async/await、promise和setTimeout的执行顺序,当时没做对。

后来查了查是非常经典的题目。也给大家解疑答惑一下,说出自己的理解。


题目是看代码写结果。

async function async1() {
	console.log('async1 start');
	await async2();
	console.log('asnyc1 end');
}
async function async2() {
	console.log('async2');
}
console.log('script start');
setTimeout(() => {
	console.log('setTimeOut');
}, 0);
async1();
new Promise(function (reslove) {
	console.log('promise1');
	reslove();
}).then(function () {
	console.log('promise2');
})
console.log('script end');
复制代码

大家可以先自己做一做。看和结果对不对,结果再下面公布。


我们来分析这个题目,要先知道几个概念。

EventLoop 事件循环机制

JavaScript的事件分两种,宏任务(macro-task)和微任务(micro-task)

  • 宏任务:包括整体代码script,setTimeout,setInterval
  • 微任务:Promise.then(非new Promise),process.nextTick(node中)
  • 事件的执行顺序,是先执行宏任务,然后执行微任务,这个是基础,任务可以有同步任务和异步任务,同步的进入主线程,异步的进入Event Table并注册函数,异步事件完成后,会将回调函数放入Event Queue中(宏任务和微任务是不同的Event Queue),同步任务执行完成后,会从Event Queue中读取事件放入主线程执行,回调函数中可能还会包含不同的任务,因此会循环执行上述操作。
  • 具体可以参考EventLoop详解

注意: setTimeOut并不是直接的把你的回掉函数放进上述的异步队列中去,而是在定时器的时间到了之后,把回掉函数放到执行异步队列中去。如果此时这个队列已经有很多任务了,那就排在他们的后面。这也就解释了为什么setTimeOut为什么不能精准的执行的问题了。setTimeOut执行需要满足两个条件:

  1. 主进程必须是空闲的状态,如果到时间了,主进程不空闲也不会执行你的回掉函数
  2. 这个回掉函数需要等到插入异步队列时前面的异步函数都执行完了,才会执行

上面是比较官方的解释,说一下自己的理解吧:

了解了什么是宏任务和微任务,就好理解多了,首先执行 宏任务 => 微任务的Event Queue => 宏任务的Event Queue

promise、async/await

  1. 首先,new Promise是同步的任务,会被放到主进程中去立即执行(当做立即执行函数去理解)。而then()函数是异步任务会放到异步队列中去,那什么时候放到异步队列中去呢?当你的promise状态结束(就是执行reject或者resolve)的时候,就会立即放进异步队列中去了。
  2. 带async关键字的函数会返回一个promise对象,如果里面没有await,执行起来等同于普通函数;如果没有await,async函数并没有很厉害是不是
  3. await 关键字要在 async 关键字函数的内部,await 写在外面会报错;await如同他的语意,就是在等待,等待右侧的表达式完成。此时的await会让出线程阻塞async内后续的代码,先去执行async外的代码。等外面的同步代码执行完毕,才会执行里面的后续代码。就算await的不是promise对象,是一个同步函数,也会等这样操作

await 等待的机制

一般来说,都认为 await 是在等待一个 async 函数完成。准确说,await 等待的是一个表达式,这个表达式的 是 Promise 对象或者其它值 。

因为 async 函数返回一个 Promise 对象,所以 await 可以用于等待一个 async 函数的返回值——这也可以说是 await 在等 async 函数,但要清楚,它等的实际是一个返回值 ,await 后面实际是可以接普通函数调用或者直接量的。

await 等到了它要等的东西,一个 Promise 对象,或者其它值,然后呢?await 是个运算符,用于组成表达式,await 表达式的运算结果取决于它等的东西。

如果它等到的不是一个 Promise 对象,那 await 表达式的运算结果就是它等到的东西。

如果它等到的是一个 Promise 对象,await 就忙起来了,它会阻塞后面的代码,等着 Promise 对象 resolve,然后得到 resolve 的值,作为 await 表达式的运算结果。这就是 await 必须用在 async 函数中的原因。async 函数调用不会造成阻塞,它内部所有的阻塞都被封装在一个 Promise 对象中异步执行。

阮一峰老师的解释我觉得更容易理解

async 函数返回一个 Promise 对象,当函数执行的时候,一旦遇到 await 就会先返回,等到触发的异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句。 可以理解为,是让出了线程,跳出了async 函数体

公布答案了

script start
async1 start
async2
promise1
script end
asnyc1 end
promise2
setTimeOut
复制代码

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解析来了

  1. 执行console.log('script start'),输出script start;

  2. 执行setTimeout,是一个异步动作,放入宏任务异步队列中;

  3. 执行async1(),输出async1 start,继续向下执行;

  4. 执行async2(),输出async2,并返回了一个promise对象,await让出了线程,把返回的promise加入了微任务异步队列,await让出线程。后面的代码被堵塞,跳出async1函数。所以async1()下面的代码也要等待上面完成后继续执行;

  5. 执行 new Promise,输出promise1,然后将resolve放入微任务异步队列;

  6. 执行console.log('script end'),输出script end;

  7. 到此同步的代码就都执行完成了,然后去微任务异步队列里去获取任务

  8. 接下来执行resolve(async2返回的promise返回的),输出了async1 end。

  9. 然后执行resolve(new Promise的),输出了promise2。

  10. 最后执行setTimeout,输出了settimeout。


个人理解,欢迎大佬指正。🎉

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