2020-02-16 javascript的执行机制

javascript的执行机制

  1. 执行顺序探讨
setTimeout(function(){
  console.log('定时器开始啦')
});

new Promise(function(resolve){
    console.log('马上执行for循环啦');
    for(var i = 0; i < 10000; i++){
        i == 99 && resolve();
    }
}).then(function(){
    console.log('执行then函数啦')
});

console.log('代码执行结束');
  1. 关于javascript
  • javascript是一门单线程语言,在最新的HTML5中提出了Web-Worker,但javascript是单线程这一核心仍未改变。
  • 一切javascript版的多线程都是用单线程模拟出来的,一切javascript多线程都是纸老虎!
  1. javascript的事件循环
  • 同步任务

  • 异步任务

  • 执行机制


    image.png
    • 同步和异步任务分别进入不同的执行"场所",同步的进入主线程,异步的进入Event Table并注册函数。
    • 当指定的事情完成时,Event Table会将这个函数移入Event Queue。
    • 主线程内的任务执行完毕为空,会去Event Queue读取对应的函数,进入主线程执行。
    • 上述过程会不断重复,也就是常说的Event Loop(事件循环)。
  • 怎么知道主线程池执行栈为空
    js引擎存在monitoring process进程,会持续不断的检查主线程执行栈是否为空,一旦为空,就会去Event Queue那里检查是否有等待被调用的函数。

  • 代码分析

    console.log('代码执行结束');
    let data = [];
    $.ajax({
        url:www.javascript.com,
        data:data,
        success:() => {
            console.log('发送成功!');
        }
    })
    console.log('代码执行结束');
    
    • 同步任务执行console.log('代码执行结束')。
    • ajax进入Event Table,注册回调函数success
    • 同步执行console.log('代码执行结束')。
    • ajax事件完成,回调函数success进入Event Queue
    • 主线程从Event Queue读取回调函数success并执行。
  1. setTimeout
    • 不定时的setTimeout

      setTimeout(() => {
        task()
      },3000)
      
      sleep(10000000)
      
      /*
        却发现控制台执行task()需要的时间远远超过3秒,说好的延时三秒
      */
      
      • task()进入Event Table并注册,计时开始。
      • 执行sleep函数,很慢,非常慢,计时仍在继续。
      • 3秒到了,计时事件timeout完成,task()进入Event Queue,但是sleep也太慢了吧,还没执行完,只好等着。
      • sleep终于执行完了,task()终于从Event Queue进入了主线程执行。
    • setTimeout(fn, 0)会立即执行吗
      答案是不会的,setTimeout(fn,0) 的含义是,指定某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行,意思就是不用再等多少秒了,只要主线程执行栈内的同步任务全部执行完成,栈为空就马上执行。

      关于setTimeout要补充的是,即便主线程为空,0毫秒实际上也是达不到的。根据HTML的标准,最低是4毫秒。有兴趣的同学可以自行了解。

  • setInterval
    • 对于执行顺序来说,setInterval会每隔指定的时间将注册的函数置入Event Queue,如果前面的任务耗时太久,那么同样需要等待。
    • 对于setInterval(fn,ms)来说,而是每过ms秒,会有fn进入Event Queue。一旦setInterval的回调函数fn执行时间超过了延迟时间ms,那么就完全看不出来有时间间隔了。
  1. Promise & Process.nextTick

    • process.nextTick(callback)类似node.js版的"setTimeout",在事件循环的下一次循环中调用 callback 回调函数。
    • macro-task(宏任务):包括整体代码script,setTimeout,setInterval
    • micro-task(微任务):Promise,process.nextTick
    • 不同类型的任务会进入对应的Event Queue,比如setTimeout和setInterval会进入相同的Event Queue。

    时间循环的顺序: 决定js代码的执行顺序。
    进入整体代码(宏任务)后,开始第一次循环。接着执行所有的微任务。然后再次从宏任务开始,找到其中一个任务队列执行完毕,再执行所有的微任务。

    setTimeout(function() {
        console.log('setTimeout');
    })
    
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('promise');
    }).then(function() {
        console.log('then');
    })
    
    console.log('console');
    
    • 这段代码作为宏任务,进入主线程。
    • 先遇到setTimeout,那么将其回调函数注册后分发到宏任务Event Queue。(注册过程与上同,下文不再描述)
    • 接下来遇到了Promise,new Promise立即执行,then函数分发到微任务Event Queue。
    • 遇到console.log(),立即执行。
    • 好啦,整体代码script作为第一个宏任务执行结束,看看有哪些微任务?我们发现了then在微任务Event Queue里面,执行。
    • ok,第一轮事件循环结束了,我们开始第二轮循环,当然要从宏任务Event Queue开始。我们发现了宏任务Event Queue中setTimeout对应的回调函数,立即执行。
    • 结束。


      宏任务与微任务的关系
  1. 执行顺序分析
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')
    })
})
  • node@8.10.0的执行分析

    • 首先执行第一轮宏任务/微任务
      • log(1)
      • seTimeout 放入MicroTask EventQueue
      • process 放入MiniTask EventQueue
      • log(7) 将then回调放入MiniTask EventQueue
      • setTimeout 放入MicroTask EventQueue
      • 第一轮宏任务执行完毕, 打印语句1, 7
      • 第一轮微任务开始执行, 此时微任务有队列(process, then回调)
      • 执行微任务, log(6) log(8)
      • 综上述: 第一轮结束, 输出结果1 7 6 8
      • 此时宏任务MicroTask Queue [setTimeout, setTimeout]
    • 执行第二轮宏任务/微任务
      • log(2) 将process3放入MiniTaskQueue
      • log(4) 将promise.then5回调放入MiniTaskQueue
      • log(9) 将process10放入MiniTaskQueue
      • log(11) 将promise.then12回调放入MiniTaskQueue
      • 宏任务执行完毕, 输出 2 4 9 11
      • 微任务队列此时 [process3, then5, process10, then12]
      • 执行微任务: log(3) log(10) log(5) log(12)
    • 综上分析: 执行顺序[1,7,6,8,2,4,9,11,3,10,5,12]
  • node@12.1.0下执行结果分析

    • 第一轮宏任务/微任务
      • 宏任务log(1), MicroTask.push(setTimeout2)
      • MiniTask.push(process6)
      • 宏任务log(7) MiniTask.push(then8)
      • 宏任务 MicroTask.push(setTimeout9)
      • 第一轮此时宏任务执行完成, 微任务队列[process6, then8]
      • 执行微任务log(6) log(8)
      • 此时宏任务TaskQueue=[setTimtout2, setTimeout9]
    • 执行宏任务setTimeout2
      • log(2) MiniTaskQueue.push(process3)
      • log(4) MiniTaskQueue.push(then5)
      • 执行微任务 process3 log(3)
      • 执行微任务then5 log(5)
    • 执行第二个宏任务setTimeout9
      • log(9) MiniTaskQueue.push(process10)
      • log(11) MiniTaskQueue.push(then12)
      • 执行微任务 processlo log(10)
      • 执行微任务 then12 log(12)
    • 综上分析执行顺序 [1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12]
  • node环境下的事件监听依赖libuv与前端环境不完全相同,输出顺序可能会有误差

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