js 宏任务和微任务

js 是单线程执行的,js中的任务按顺序一个一个的执行,但是一个任务耗时太长;那么后面的任务就需要等待,为了解决这种情况,将任务分为了同步任务和异步任务;而异步任务又可以分为微任务和宏任务。

console.log('script start');

setTimeout(function() {
  console.log('setTimeout');
}, 0);

Promise.resolve().then(function() {
  console.log('promise1');
}).then(function() {
  console.log('promise2');
});

console.log('script end');

返回结果的打印顺序是:

script start
script end
promise1
promise2
setTimeout

具体为什么会打印出这个顺序?
我们具体看一下js的执行流程:


宏任务和微任务之间的关系

  • 宏任务
    setTimeout 浏览器 Node
    setInterval 浏览器 Node
    setImmediate Node
    requestAnimationFrame 浏览器

  • 微任务
    process.nextTick Node
    MutationObserver 浏览器
    Promise.then catch finally 浏览器 Node

这个例子看懂基本js执行机制就理解了

//主线程直接执行
console.log('1');
//丢到宏事件队列中
setTimeout(function() {
    console.log('2');
    process.nextTick(function() {
        console.log('3');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('4');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('5')
    })
})
//微事件1
process.nextTick(function() {
    console.log('6');
})
//主线程直接执行
new Promise(function(resolve) {
    console.log('7');
    resolve();
}).then(function() {
    //微事件2
    console.log('8')
})
//丢到宏事件队列中
setTimeout(function() {
    console.log('9');
    process.nextTick(function() {
        console.log('10');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('11');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('12')
    })
})
  • 首先浏览器执行js进入第一个宏任务进入主线程, 直接打印console.log('1')

  • 遇到 setTimeout 分发到宏任务Event Queue中

  • 遇到 process.nextTick 丢到微任务Event Queue中

  • 遇到 Promise, new Promise 直接执行 输出 console.log('7');

  • 执行then 被分发到微任务Event Queue中

  • 第一轮宏任务执行结束,开始执行微任务 打印 6,8

  • 第一轮微任务执行完毕,执行第二轮宏事件,执行setTimeout

  • 先执行主线程宏任务,在执行微任务,打印'2,4,3,5'

  • 在执行第二个setTimeout,同理打印 ‘9,11,10,12’

  • 整段代码,共进行了三次事件循环,完整的输出为1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12。

以上是在浏览器环境下执行的数据,只作为宏任务和微任务的分析,我在node环境下测试打印出来的顺序为:1,7,6,8,2,4,9,11,3,10,5,12。node环境执行结果和浏览器执行结果不一致的原因是:浏览器的Event loop是在HTML5中定义的规范,而node中则由libuv库实现。libuv库流程大体分为6个阶段:timers,I/O callbacks,idle、prepare,poll,check,close callbacks,和浏览器的microtask,macrotask那一套有区别。

以下是一段多层次的代码
这时,我们可以通过以下代码进行一个微任务和宏任务的执行顺序练习

console.log('1');

setTimeout(function() {
    console.log('2');
    process.nextTick(function() {
        console.log('3');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('4');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('5')
    })
})
process.nextTick(function() {
    console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('7');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('8')
})

setTimeout(function() {
    console.log('9');
    process.nextTick(function() {
        console.log('10');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('11');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('12')
    })
})

第一轮循环:

1)、首先打印 1
2)、接下来是setTimeout是异步任务且是宏任务,加入宏任务暂且记为 setTimeout1
3)、接下来是 process 微任务 加入微任务队列 记为 process1
4)、接下来是 new Promise 里面直接 resolve(7) 所以打印 7 后面的then是微任务 记为 then1
5)、setTimeout 宏任务 记为 setTimeout2
第一轮循环打印出的是 1 7
当前宏任务队列:setTimeout1, setTimeout2
当前微任务队列:process1, then1,

第二轮循环:

1)、执行所有微任务
2)、执行process1,打印出 6
3)、执行then1 打印出8
4)、微任务都执行结束了,开始执行第一个宏任务
5)、执行 setTimeout1 也就是 第 3 - 14 行
6)、首先打印出 2
7)、遇到 process 微任务 记为 process2
8)、new Promise中resolve 打印出 4
9)、then 微任务 记为 then2

第二轮循环结束,当前打印出来的是 1 7 6 8 2 4
当前宏任务队列:setTimeout2
当前微任务队列:process2, then2

第三轮循环:

1)、执行所有的微任务
2)、执行 process2 打印出 3
3)、执行 then2 打印出 5
4)、执行第一个宏任务,也就是执行 setTimeout2 对应代码中的 25 - 36 行
5)、首先打印出 9
6)、process 微任务 记为 process3
7)、new Promise执行resolve 打印出 11
8)、then 微任务 记为 then3


第三轮循环结束,当前打印顺序为:1 7 6 8 2 4 3 5 9 11
当前宏任务队列为空
当前微任务队列:process3,then3

第四轮循环:

1)、执行所有的微任务
2)、执行process3 打印出 10
3)、执行then3 打印出 12

代码执行结束:
最终打印顺序为:1 7 6 8 2 4 3 5 9 11 10 12
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