很多人都不知道宏任务和微任务是什么？为什么微任务要比宏任务先执行？
先来一道常见的面试题：
console.log('start')
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
new Promise((resolve) => {
console.log('promise')
resolve()
})
.then(() => {
console.log('then1')
})
.then(() => {
console.log('then2')
})
console.log('end')
应该不少同学都能答出来，结果为：
start
promise
end
then1
then2
setTimeout
这个就涉及到JavaScript事件轮询中的宏任务和微任务。那么，你能说清楚到底宏任务和微任务是什么？是谁发起的？为什么微任务的执行要先于宏任务呢？
首先，我们需要先知道JS运行机制。
JS运行机制
-
JS是单线程执行
”JS是单线程的”指的是JS 引擎线程。 -
宿主环境
JS运行的环境。一般为浏览器或者Node。 -
执行栈
是一个存储函数调用的栈结构，遵循先进后出的原则。
function foo() {
throw new Error('error')
}
function bar() {
foo()
}
bar()
当开始执行 JS 代码时，首先会执行一个 main 函数，然后执行我们的代码。根据先进后出的原则，后执行的函数会先弹出栈，在图中我们也可以发现，foo 函数后执行，当执行完毕后就从栈中弹出了。
-
Event Loop
JS到底是怎么运行的呢？
event-loop.png
JS引擎常驻于内存中，等待宿主将JS代码或函数传递给它。
也就是等待宿主环境分配宏观任务，反复等待 - 执行即为事件循环。
Event Loop中，每一次循环称为tick，每一次tick的任务如下：
- 执行栈选择最先进入队列的宏任务（一般都是script），执行其同步代码直至结束；
- 检查是否存在微任务，有则会执行至微任务队列为空；
- 如果宿主为浏览器，可能会渲染页面；
- 开始下一轮tick，执行宏任务中的异步代码（setTimeout等回调）。
宏任务和微任务
ES6 规范中，microtask 称为 jobs，macrotask 称为 task
宏任务是由宿主发起的，而微任务由JavaScript自身发起。
在ES3以及以前的版本中，JavaScript本身没有发起异步请求的能力，也就没有微任务的存在。在ES5之后，JavaScript引入了Promise，这样，不需要浏览器，JavaScript引擎自身也能够发起异步任务了。
所以，总结一下，两者区别为：
| 宏任务（macrotask） | 微任务（microtask） | |
|---|---|---|
| 谁发起的 | 宿主（Node、浏览器） | JS引擎 |
| 具体事件 | 1. script (可以理解为外层同步代码)2. setTimeout/setInterval3. UI rendering/UI事件4. postMessage，MessageChannel5. setImmediate，I/O（Node.js） | 1. Promise2. MutaionObserver3. Object.observe（已废弃；Proxy 对象替代）4. process.nextTick（Node.js） |
| 谁先运行 | 后运行 | 先运行 |
| 会触发新一轮Tick吗 | 会 | 不会 |
问题1：async和await是如何处理异步任务的？
简单说，async是通过Promise包装异步任务。
比如有如下代码：
async function async1() {
await async2()
console.log('async1 end')
}
async function async2() {
console.log('async2 end')
}
async1()
改为ES5的写法：
new Promise((resolve, reject) => {
// console.log('async2 end')
async2()
...
}).then(() => {
// 执行async1()函数await之后的语句
console.log('async1 end')
})
当调用 async1 函数时，会马上输出 async2 end，并且函数返回一个 Promise，接下来在遇到 await的时候会就让出线程开始执行 async1 外的代码（可以把await 看成是让出线程的标志）。
然后当同步代码全部执行完毕以后，就会去执行所有的异步代码，那么又会回到 await 的位置，去执行 then 中的回调。
问题 2：setTimeout，setImmediate谁先执行？
setImmediate和process.nextTick为Node环境下常用的方法（IE11支持setImmediate），所以，后续的分析都基于Node宿主。
Node.js是运行在服务端的js，虽然用到也是V8引擎，但由于服务目的和环境不同，导致了它的API与原生JS有些区别，其Event Loop还要处理一些I/O，比如新的网络连接等，所以与浏览器Event Loop不太一样。
执行顺序如下：
- timers: 执行setTimeout和setInterval的回调
- pending callbacks: 执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调
- idle, prepare: 仅系统内部使用
- poll: 检索新的 I/O 事件;执行与 I/O 相关的回调。事实上除了其他几个阶段处理的事情，其他几乎所有的异步都在这个阶段处理。
- check: setImmediate在这里执行
- close callbacks: 一些关闭的回调函数，如：socket.on('close', ...)
一般来说，setImmediate会在setTimeout之前执行，如下：
console.log('outer');
setTimeout(() => {
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate');
});
}, 0);
其执行顺序为：
- 外层是一个setTimeout，所以执行它的回调的时候已经在timers阶段了
- 处理里面的setTimeout，因为本次循环的timers正在执行，所以其回调其实加到了下个timers阶段
- 处理里面的setImmediate，将它的回调加入check阶段的队列
- 外层timers阶段执行完，进入pending callbacks，idle, prepare，poll，这几个队列都是空的，所以继续往下
- 到了check阶段，发现了setImmediate的回调，拿出来执行
- 然后是close callbacks，队列是空的，跳过
- 又是timers阶段，执行console.log('setTimeout')
- 但是，如果当前执行环境不是timers阶段，就不一定了。。。。顺便科普一下Node里面对setTimeout的特殊处理：setTimeout(fn, 0)会被强制改为setTimeout(fn, 1)。
看看下面的例子：
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate');
});
其执行顺序为：
1 .遇到setTimeout，虽然设置的是0毫秒触发，但是被node.js强制改为1毫秒，塞入times阶段
- 遇到setImmediate塞入check阶段
- 同步代码执行完毕，进入Event Loop
- 先进入times阶段，检查当前时间过去了1毫秒没有，如果过了1毫秒，满足setTimeout条件，执行回调，如果没过1毫秒，跳过
- 跳过空的阶段，进入check阶段，执行setImmediate回调
可见，1毫秒是个关键点，所以在上面的例子中，setImmediate不一定在setTimeout之前执行了。
问题 3：Promise，process.nextTick谁先执行？
因为process.nextTick为Node环境下的方法，所以后续的分析依旧基于Node。
process.nextTick() 是一个特殊的异步API，其不属于任何的Event Loop阶段。事实上Node在遇到这个API时，Event Loop根本就不会继续进行，会马上停下来执行process.nextTick()，这个执行完后才会继续Event Loop。
所以，nextTick和Promise同时出现时，肯定是nextTick先执行，原因是nextTick的队列比Promise队列优先级更高。
问题 4：应用场景 - Vue中的vm.nextTick
vm.$nextTick 接受一个回调函数作为参数，用于将回调延迟到下次DOM更新周期之后执行。
这个API就是基于事件循环实现的。
“下次DOM更新周期”的意思就是下次微任务执行时更新DOM，而vm.$nextTick就是将回调函数添加到微任务中（在特殊情况下会降级为宏任务）。
因为微任务优先级太高，Vue 2.4版本之后，提供了强制使用宏任务的方法。
- 优先检测是否支持原生 setImmediate（这是一个高版本 IE 和 Edge 才支持的特性）
- 如果不支持，再去检测是否支持原生的MessageChannel
- 如果也不支持的话就会降级为 setTimeout。
vm.$nextTick优先使用Promise，创建微任务。
如果不支持Promise或者强制开启宏任务，那么，会按照如下顺序发起宏任务：
下面是道加强版的考题，大家可以试一试。
console.log('script start')
async function async1() {
await async2()
console.log('async1 end')
}
async function async2() {
console.log('async2 end')
}
async1()
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout')
}, 0)
new Promise(resolve => {
console.log('Promise')
resolve()
})
.then(function() {
console.log('promise1')
})
.then(function() {
console.log('promise2')
})
console.log('script end')
经过上面的分析，相信大家很容易理解此题。
