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JavaScript 執行機制 巨集任務微任務

1.關於javascript

javascript是一門單執行緒語言,在最新的HTML5中提出了Web-Worker,但javascript是單執行緒這一核心仍未改變。所以一切javascript版的"多執行緒"都是用單執行緒模擬出來的,一切javascript多執行緒都是紙老虎!

2.javascript事件迴圈

既然js是單執行緒,那就像只有一個視窗的銀行,客戶需要排隊一個一個辦理業務,同理js任務也要一個一個順序執行。如果一個任務耗時過長,那麼後一個任務也必須等著。那麼問題來了,假如我們想瀏覽新聞,但是新聞包含的超清圖片載入很慢,難道我們的網頁要一直卡著直到圖片完全顯示出來?因此聰明的程式設計師將任務分為兩類:

同步任務
非同步任務

當我們開啟網站時,網頁的渲染過程就是一大堆同步任務,比如頁面骨架和頁面元素的渲染。而像載入圖片音樂之類佔用資源大耗時久的任務,就是非同步任務。關於這部分有嚴格的文字定義,但本文的目的是用最小的學習成本徹底弄懂執行機制,所以我們用導圖來說明:
在這裡插入圖片描述

導圖要表達的內容用文字來表述的話:

同步和非同步任務分別進入不同的執行"場所",同步的進入主執行緒,非同步的進入Event Table並註冊函式。
當指定的事情完成時,Event Table會將這個函式移入Event Queue。
主執行緒內的任務執行完畢為空,會去Event Queue讀取對應的函式,進入主執行緒執行。
上述過程會不斷重複,也就是常說的Event Loop(事件迴圈)。

我們不禁要問了,那怎麼知道主執行緒執行棧為空啊?js引擎存在monitoring process程序,會持續不斷的檢查主執行緒執行棧是否為空,一旦為空,就會去Event Queue那裡檢查是否有等待被呼叫的函式。
說了這麼多文字,不如直接一段程式碼更直白:

let data = [];
$.ajax({
    url:www.javascript.com,
    data:data,
    success:() => {
        console.log('傳送成功!');
    }
})
console.log('程式碼執行結束');

複製程式碼上面是一段簡易的ajax請求程式碼:

ajax進入Event Table,註冊回撥函式success。
執行console.log(‘程式碼執行結束’)。
ajax事件完成,回撥函式success進入Event Queue。
主執行緒從Event Queue讀取回調函式success並執行。

3.又愛又恨的setTimeout我們知道setTimeout

這個函式,是經過指定時間後,把要執行的任務(本例中為task())加入到Event Queue中,又因為是單執行緒任務要一個一個執行,如果前面的任務需要的時間太久,那麼只能等著,導致真正的延遲時間遠遠大於3秒。
我們還經常遇到setTimeout(fn,0)這樣的程式碼,0秒後執行又是什麼意思呢?是不是可以立即執行呢?
答案是不會的,setTimeout(fn,0)的含義是,指定某個任務在主執行緒最早可得的空閒時間執行,意思就是不用再等多少秒了,只要主執行緒執行棧內的同步任務全部執行完成,棧為空就馬上執行。

關於setTimeout要補充的是,即便主執行緒為空,0毫秒實際上也是達不到的。根據HTML的標準,最低是4毫秒。有興趣的同學可以自行了解。

4.又恨又愛的setInterval

上面說完了setTimeout,當然不能錯過它的孿生兄弟setInterval。他倆差不多,只不過後者是迴圈的執行。對於執行順序來說,setInterval會每隔指定的時間將註冊的函式置入Event Queue,如果前面的任務耗時太久,那麼同樣需要等待。
唯一需要注意的一點是,對於setInterval(fn,ms)來說,我們已經知道不是每過ms秒會執行一次fn,而是每過ms秒,會有fn進入Event Queue。一旦setInterval的回撥函式fn執行時間超過了延遲時間ms,那麼就完全看不出來有時間間隔了。這句話請讀者仔細品味。

5.Promise與process.nextTick(callback)

process.nextTick(callback)類似node.js版的"setTimeout",在事件迴圈的下一次迴圈中呼叫 callback 回撥函式

進入正題: 巨集任務微任務

  • macro-task(巨集任務):包括整體程式碼script,setTimeout,setInterval
  • micro-task(微任務):Promise,process.nextTick

不同型別的任務會進入對應的Event Queue,比如setTimeout和setInterval會進入相同的Event Queue。
事件迴圈的順序,決定js程式碼的執行順序。進入整體程式碼(巨集任務)後,開始第一次迴圈。接著執行所有的微任務。然後再次從巨集任務開始,找到其中一個任務佇列執行完畢,再執行所有的微任務。

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')
    })
})
// => 1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12

請注意,node環境下的事件監聽依賴libuv與前端環境不完全相同,輸出順序可能會有誤差

6.寫在最後

  1. js的非同步我們從最開頭就說javascript是一門單執行緒語言,不管是什麼新框架新語法糖實現的所謂非同步,其實都是用同步的方法去模擬的,牢牢把握住單執行緒這點非常重要。
  2. 事件迴圈Event Loop事件迴圈是js實現非同步的一種方法,也是js的執行機制。事件迴圈Event Loop事件迴圈是js實現非同步的一種方法,也是js的執行機制。
  3. javascript的執行和執行執行和執行有很大的區別,javascript在不同的環境下,比如node,瀏覽器,Ringo等等,執行方式是不同的。而執行大多指javascript解析引擎,是統一的。javascript的執行和執行執行和執行有很大的區別,javascript在不同的環境下,比如node,瀏覽器,Ringo等等,執行方式是不同的。而執行大多指javascript解析引擎,是統一的。
  4. setImmediate微任務和巨集任務還有很多種類,比如setImmediate等等,執行都是有共同點的,有興趣的同學可以自行了解。setImmediate微任務和巨集任務還有很多種類,比如setImmediate等等,執行都是有共同點的,有興趣的同學可以自行了解。
  5. 最後的最後最後的最後
    javascript是一門單執行緒語言
    Event Loop是javascript的執行機制

牢牢把握兩個基本點,以認真學習javascript為中心,早日實現成為前端高手的偉大夢想!