本文已参与掘金创作者训练营第三期「话题写作」赛道,详情查看:掘力计划|创作者训练营第三期正在进行,「写」出个人影响力。
说明:文章部分内容及图片出自网络,如有侵权请与我本人联系(主页有公众号:小攻城狮学前端)
作者:小只前端攻城狮、 主页:小只前端攻城狮的主页、 来源:掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
前言
首先我们都知道JavaScript是单线程的,我们说渲染进程都有一个主线程,并且主线程非常繁忙,不仅仅处理 DOM,还要计算样式,更要处理UI布局,同时还需要处理 JavaScript 任务以及各种输入事件。要让这么多不同类型的任务在主线程中有条不紊地执行,这就需要一个系统来统筹调度这些任务。这就不得不提到EventLoop了,我们都知道JavaScript没有自己循环系统,它依赖的就是浏览器的循环系统,也就是渲染进程提供的循环系统!
什么是 EventLoop ?
先看这张图,先不管宏任务,微任务是什么,先看整个流程。
分析:
-
判断宏任务队列是否为空
- 不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 执行下一步
- 空 --> 执行下一步
-
判断微任务队列是否为空
- 不空 --> 执行最早进入队列的任务 --> 继续检查微任务队列空不空
- 空 --> 执行下一步
因为首次执行宏队列中会有 script(整体代码块)任务,所以实际上就是 Js 解析完成后,在异步任务中,会先执行完所有的微任务,这里也是很多
面试题喜欢考察的。
需要注意的是,新创建的微任务会立即进入微任务队列排队执行,不需要等待下一次轮回。
主线程从任务队列读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个运行机制又称为 Event Loop(事件循环)。
在深入事件循环机制之前,需要弄懂一下几个概念:
执行上下文( Execution context )
执行栈( Execution stack )
微任务( micro-task )
宏任务( macro-task )
执行上下文( Execution context )
执行上下文是一个抽象的概念,可以理解为是代码执行的一个环境。JS 的执行上下文分为三种,
全局执 行上下文、函数(局部)执行上下文、Eval 执行上下文。
全局执行上下文
:全局执行上下文指的是全局 this 指向的 window ,可以是外部加载的 JS 文件 或者本地 标签中的代码。函数执行上下文
:函数上下文也称为局部上下文,每个函数被调用的时候,都会创建一个新的局部 上下文。- Eval 执行上下文: 这个不常用,这里不说。
执行栈( Execution stack )
执行栈,就是我们数据结构中的“栈”,它具有“先进后出”的特点,正是因为这种特点,在我们代码进行 执行的时候,遇到一个执行上下文就将其依次压入执行栈中。
当代码执行的时候,先执行位于栈顶的执行上下文中的代码,当栈顶的执行上下文代码执行完毕就会出 栈,继续执行下一个位于栈顶的执行上下文。
function foo() {
console.log('a');
bar();
console.log('b');
}
function bar() {
console.log('c');
}
foo();
- 初始化状态,执行栈任务为空。
- foo 函数执行, foo 进入执行栈,输出 a ,碰到函数 bar 。
- 然后 bar 再进入执行栈,开始执行 bar 函数,输出 c 。
- bar 函数执行完出栈,继续执行执行栈顶端的函数 foo ,最后输出 b 。
- foo 出栈,所有执行栈内任务执行完毕。
什么是宏任务与微任务?
我们都知道 Js 是单线程都,但是一些高耗时操作就带来了进程阻塞问题。为了解决这个问题,Js 有两种任务的执行模式:**
同步模式(Synchronous)和异步模式(Asynchronous)
**。
在异步模式下,创建异步任务主要分为宏任务与微任务两种。ES6 规范中,
- 宏任务(Macrotask) 称为 Task, 微任务(Microtask) 称为 Jobs。
- 宏任务是由宿主(浏览器、Node)发起的,而微任务由 JS 自身发起。
宏任务与微任务的几种创建方式 👇
宏任务(Macrotask) | 微任务(Microtask) |
---|---|
setTimeout | requestAnimationFrame(有争议) |
setInterval | MutationObserver(浏览器环境) |
MessageChannel | Promise.[ then/catch/finally ] |
I/O,事件队列 | process.nextTick(Node环境) |
setImmediate(Node环境) | queueMicrotask |
script(整体代码块) |
注意:nextTick 队列会比 Promie 队列先执行。
如何理解 script(整体代码块)是个宏任务呢 🤔
实际上如果同时存在两个 script 代码块,会首先在执行第一个 script 代码块中的同步代码,如果这个过程中创建了微任务并进入了微任务队列,第一个 script 同步代码执行完之后,会首先去清空微任务队列,再去开启第二个 script 代码块的执行。
所以这里应该就可以理解 script(整体代码块)为什么会是宏任务。
以上概念弄明白之后,再来看循环机制是如何运行的呢?以下涉及到的任务执行顺序都是靠函数调用栈 来实现的。
- 首先,事件循环机制的是从
script
标签内的代码开始的,上边我们提到过,整个script
标签 作为一个宏任务处理的。 - 在代码执行的过程中,如果遇到宏任务,如:
setTimeout
,就会将当前任务分发到对应的执行队 列中去。 - 当执行过程中,如果遇到微任务,如:
Promise
,在创建Promise
实例对象时,代码顺序执行,如果 到了执行· then
操作,该任务就会被分发到微任务队列中去。 script
标签内的代码执行完毕,同时执行过程中所涉及到的宏任务也和微任务也分配到相应的队 列中去。- 此时宏任务执行完毕,然后去微任务队列执行所有的存在的微任务。
- 微任务执行完毕,第一轮的消息循环执行完毕,页面进行一次渲染。
- 然后开始第二轮的消息循环,从宏任务队列中取出任务执行。
- 如果两个任务队列没有任务可执行了,此时所有任务执行完毕。
定时器 setTimeout
任务队列除此之外,还可以放定时器的回调函数,需要指定某些代码多少时间之后执行。
定时器主要包括两种, setTimeout 和 setInterval 两个函数
。 当我们设置定时器的时间,执行某个特定的任务,如下:
// 1 秒后执行
setTimeout(function () {
console.log(2);
}, 1000);
console.log(1)
上述的输出结果为 1, 2,执行完同步代码后,就会执行定时器中的任务事件
// 同步执行完立即执行
setTimeout(function () {
console.log(2);
}, 0);
console.log(1)
当我们执行 setTimeout(fn,0)
定时器时,会将这个定时任务回调放在任务队列的尾部,代表的含 义就是尽早的执行。
也就是等到主线程同步任务和"任务队列"现有的事件都处理完,然后才会立即执行这个定时器的任务。
上述的前提是,等到同步任务和任务队列的代码执行完毕后,如果当前代码执行很长时间,定时器并没 办法保证一定在指定时间执行。
注:HTML5 标准规定了setTimeout() 的第二个参数的最小值(最短间隔),不得低于4毫秒, 如果低于这个值,就会自动增加。
如果涉及到页面的改动,这个定时器任务通常不会立即执行,而是 16 毫秒执行一次,我们通常使用 requestAnimationFrame() 。
小实战
console.log('1');
setTimeout(() => {
console.log('2')
}, 1000);
new Promise((resolve, reject) => {
console.log('3');
resolve();
console.log('4');
}).then(() => {
console.log('5');
});
console.log('6');// 1,3,4,6,5,2
分析:
- 初始化状态,执行栈为空。
- 首先执行
<script>
标签内的同步代码,此时全局的代码进入执行栈中,同步顺序执行代码,输出 1。 - 执行过程中遇到异步代码
setTimeout (宏任务)
,将其分配到宏任务异步队列中。 - 同步代码继续执行,遇到一个
promise 异步代码(微任务)
。但是构造函数中的代码为同步代码,依次输出3、4,则then
之后的任务加入到微任务队列中去。 - 最后执行同步代码,输出 6。
- 因为
script
内的代码作为宏任务处理,所以此次循环进行到处理微任务队列中的所有异步任务,直达微任务队列中的所有任务执行完成为止,微任务队列中只有一个微任务,所以输出 5。 - 此时页面要进行一次页面渲染,渲染完成之后,进行下一次循环。
- 在宏任务队列中取出一个宏任务,也就是之前的
setTimeout
,最后输出 2。 - 此时任务队列为空,执行栈中为空,整个程序执行完毕。
以上难免有些啰嗦,所以简化整理如下步骤:
- 一开始执行宏任务( script 中同步代码),执行完毕,调用栈为空。
- 然后检查微任务队列是否有可执行任务,执行完所有微任务。
- 进行页面渲染。
- 第二轮从宏任务队列取出一个宏任务执行,重复以上循环。
感谢阅读,希望能对你有所帮助,文章若有错误或者侵权,可以在评论区留言或在我的主页添加公众号联系我。
写作不易,如果觉得不错,可以「点赞」+「评论」 谢谢支持❤