浏览器&Node环境下的事件循环

什么是同步 / 异步任务?

发出调用,立即得到结果是为同步;否则异步。

Nodejs 运行机制

image.png

根据上图简单总结:

  • 我们写的 js 代码交给 V8 处理
  • 解析后的代码,调用Node API
  • 负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的线程,形成一个Event Loop(事件循环),以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎
  • V8引擎再将结果返回给用户

个人理解:
node 启动,v8解析,执行同步任务;
异步任务通过node api(Node bindings)交给libuv执行,注册到对应的事件队列
同步执行完,进入事件循环

其中同步任务在v8执行;异步任务系统内核处理,最后结果返回给v8,v8返回给应用

微任务执行时机

Node环境:微任务在事件循环的各个阶段的 空隙(中间)执行
浏览器:微任务在事件循环的宏任务执行完后执行

<------microTasks
    ┌───────────────────────┐
┌─>│        timers         │
│  └──────────┬────────────┘
|             |            <----- microTasks
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     I/O callbacks     │
│  └──────────┬────────────┘
|             |            <----- microTasks
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │     idle, prepare     │
│  └──────────┬────────────┘ 
|             |            <----- microTasks
|             |
|             |                   ┌───────────────┐
│  ┌──────────┴────────────┐      │   incoming:   │
│  │         poll          │<─────┤  connections, │
│  └──────────┬────────────┘      │   data, etc.  │
|             |                   └───────────────┘
|             |            <----- microTasks
│  ┌──────────┴────────────┐      
│  │        check          │
│  └──────────┬────────────┘
|             |            <----- microTasks
│  ┌──────────┴────────────┐
└──┤    close callbacks    │
    └───────────────────────┘

Libuv库负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的线程,形成一个事件循环, 以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎。可以简单用下面这张图来表示。

每一个I/O都需要一个回调函数——一旦执行完便推到事件循环上用于执行。

2019-03-06-12:49:不能停,继续~

Event Loop

主线程从 ”任务队列” 中读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个的这种 运行机制 又称为Event Loop(事件循环)。

渲染进程中的所有运行在主线程的任务都需要先添加到消息队列中,然后事件循环在按照顺序执行消息队列的任务。比如:我点击页面的按钮,触发一段 JS 逻辑,然后进行异步网络请求。

浏览器进程:将鼠标点击通过 IPC 机制通知到渲染进程的 I/O 线程;
I / O 线程:将鼠标点击事件加入到消息队列;
主线程:当主线程执行完当前的任务之后,通过事件循环,取出消息队列的点击事件执行;
JS 线程:执行点击事件的 JS 逻辑,将 JS 逻辑中的同步代码加入执行栈中执行;
网络进程:当遇到需要异步网络请求时,主线程将异步网络请求通过 IPC 通讯交给网络进程去执行,并继续执行执行栈中的同步代码(相当于同步代码和异步请求在同时执行);
网络进程:当异步网络资源加载完成,网络进程通过 IPC 通讯通知到通知到渲染进程,将异步网络回调加入到消息队列;
主线程:主线程将同步代码执行完成了,通过事件循环取出消息队列中的异步网络回调放入执行栈接着执行。

通过不断循环去取出异步回调来执行(存在一个执行循环来检测任务队列是否有新的任务),这个过程就是事件循环。

image.png

关键字:主线程(会形成执行栈)、队列任务“主完异进”

其它相关

js本身执行是单线程的,也就是说当前代码执行的时候,是会阻塞其他代码执行的。
但是js的运行环境,譬如浏览器本身是多线程执行的,包括javascript引擎线程,界面渲染线程,浏览器事件触发线程,Http请求线程等。

一道经典的前端面试题

for(var i = 0; i < 5; i ++) {
    setTimeout(function() {
        console.log(i);
    }, 0);
}

输出5个5,为什么呢?

因为setTimeout的任务是异步的,js执行栈(JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程,可以成为主线程)在执行完js代码后,才会去从消息队列里面取消息、执行消息,再取消息、再执行。当消息队列为空时,就会等待直到消息队列变成非空。
所以上面的代码中,for循环执行完毕之后,setTimeout里头的回调函数才会被调用。那个时候i已经变成了5,因为放入了5个定时器,所以会输出5个5。

js执行栈

JavaScript是单线程执行的,无法同时执行多段代码。当某一段代码正在执行的时候,所有后续的任务都必须等待,形成一个队列。一旦当前任务执行完毕,再从队列中取出下一个任务,这也常被称为 “阻塞式执行”。所以一次鼠标点击,或是计时器到达时间点,或是Ajax请求完成触发了回调函数,这些事件处理程序或回调函数都不会立即运行,而是立即排队,一旦线程有空闲就执行。假如当前 JavaScript线程正在执行一段很耗时的代码,此时发生了一次鼠标点击,那么事件处理程序就被阻塞,用户也无法立即看到反馈,事件处理程序会被放入任务队列,直到前面的代码结束以后才会开始执行。如果代码中设定了一个 setTimeout,那么浏览器便会在合适的时间,将代码插入任务队列,如果这个时间设为 0,就代表立即插入队列,但不是立即执行,仍然要等待前面代码执行完毕。所以 setTimeout 并不能保证执行的时间,是否及时执行取决于 JavaScript 线程是拥挤还是空闲。

也就是说setTimeout只能保证在指定的时间过后将任务(需要执行的函数)插入队列等候,并不保证这个任务在什么时候执行。执行javascript的线程会在空闲的时候,自行从队列中取出任务然后执行它。javascript通过这种队列机制,给我们制造一个异步执行的假象。

部分引用来自:https://blog.csdn.net/qq_36995542/article/details/80007381

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