回顾JavaScript的执行机制

JavaScript代码是一行一行按顺序执行的?
是,不是?

准确的说同步的代码确实是按顺序执行的,然鹅异步代码又是怎么执行的,那么我们今天重点讨论的话题就是JS的异步任务是如何执行的?

事件循环

了解JS的小伙伴都知道JS是单线程的,可是我们经常会听到异步执行任务,那么只有一个线程的JS是怎么来实现异步任务呢,想象一下只有一个主线程的工作模式,如果有一个需要花费很长时间的任务占据着主线程,那么后面的任务都需要等待,这将给用户带来很差的体验,所以JS把耗时的任务交给另外一个线程来处理(JS执行的宿主环境:如浏览器会创建一个专门处理异步任务的线程,以下简称浏览器)。浏览器的该线程会维护一个事件队列,等浏览器执行完任务后,会把注册的回调函数推入事件队列中,当JS的主线程中的执行栈为空,便会去读取事件队列中的回调函数,进入主线程执行,上述过程会不断的重复,也就是事件循环,通过这样的工作机制才能使得异步任务很好的完成,

事件循环.png

图上所描述的任务执行流程可以通过下面的代码加深理解

console.log(1);
setTimeout(function(){console.log(2);}, 0); 
console.log(3);

上面这段代码的执行流程:

  • 全局执行环境入栈,console入栈,打印1,出栈,
  • 遇到setTimeout交给宿主环境线程执行,注册回调函数
  • 继续执行console,接着出栈,
  • setTimeout执行完后,回调函数进入event queue,
    *此时, 执行栈空闲后,主线程从Event Queue中读取回调函数并执行

异步任务的类型

如果我们对异步任务进行更精细的区分,可以分为以下两种且不同类型的任务也存在优先级:

  • macro-task(宏任务):主代码块 > setTimeout/setInterval
  • micro-task(微任务):process.nextTick > Promise > async await

不同类型的异步任务会进入不同的事件队列

事件循环是从宏任务开始,执行完后,看是否有可执行的微任务,如果有则执行,执行完又开始新的宏任务;无则执行新的宏任务。

console.log('start');
setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
    process.nextTick(function() {
    console.log('node');
  })
})

async function asyncFun1(){
  console.log('asyncFun1');
  await asyncFun2();
  console.log('asyncFun1 callback');
}

async function asyncFun2(){
  console.log('asyncFun2');
}

asyncFun1();

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

console.log('end');

//执行结果:start—>asyncFun1—>asyncFun2—>promise—>end—>then—>asyncFun1 callback—>setTimeout—>node

第一次循环:

  • 整体代码块被作为第一个宏任务进行主线程,遇到第一行的console,输出start
  • 遇到setTimeout,回调函数被放在宏任务Event Queue中,记为setTimeout1
  • 遇到asyncFun1函数,执行输出asyncFun1,再遇到asyncFun2函数,输出asyncFun2,然后把该函数的回调放入微任务Event Queue中,记为async1
  • 遇到new promise直接执行,输出promise,then被放入微任务Event Queue,记为then

当第一次事件循环宏任务完成时,我们发现还有两个微任务,分别执行这两个任务输出:then ,asyncFun1 callback(微任务执行的优先级前面有提到

宏任务 微任务
setTimeout1 async1
then

到现在为止一次完整的事件循环才算结束了,输出了start—>asyncFun1—>asyncFun2—>promise—>end—>then—>asyncFun1 callback

第二次循环:

  • 接着从setTimeout宏任务入手,打印setTimeout
  • 遇到process,把函数放入微任务Event Loop中,记为process

第二次事件循环宏任务结束,还有一个微任务,执行输出node,第二次事件循环输出:setTimeout—>node

宏任务 微任务
process

整段代码的共执行了两次事件循环,完整输出为:start—>asyncFun1—>asyncFun2—>promise—>end—>then—>asyncFun1 callback—>setTimeout—>node

以上是我对JS异步任务执行的理解,如后续有新的理解和认识,会加以补充~~

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