Event Loop(事件循环)机制

javascript从诞生之日起就是一门单线程的非阻塞的脚本语言。

单线程意味着,javascript代码在执行的任何时候,都只有一个主线程来处理所有的任务。

非阻塞则是当代码需要进行一项异步任务(无法立刻返回结果,需要花一定时间才能返回的任务)的时候,主线程会挂起这个任务,然后在异步任务返回结果的时候再根据一定规则去执行相应的回调。

所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈。主线程之外,还存在一个任务队列(task queue)。js引擎遇到一个异步任务后并不会一直等待其返回结果,而是会将这个任务挂起,继续执行执行栈中的其他任务。只要异步任务有了运行结果,就在任务队列之中添加一个事件,被放入任务队列不会立刻执行其回调,而是表示相关的异步任务可以进入执行栈了。根据这个异步事件的类型,这个事件实际上会被对应到宏任务队列或者微任务队列中去。在等待当前执行栈为空的时候(所有任务都执行完毕),主线程才会读取任务队列。事件循环执行流程如下,每一次循环称为 tick:

1. 检查微任务队列是否为空,若不为空,则进入下一步,否则,跳到 3

2. 从微任务队列中取队首(在队列时间最长)的任务加入执行栈中执行,执行完后,跳到 1(直到微任务队列为空)

3. 检查宏任务队列是否为空,若不为空,则进行下一步,若为空,则跳到 1

4. 从宏任务队列中取队首(在队列时间最长)的任务加入执行栈中执行(仅仅一个),执行完后跳到 1

微任务(microTask): process.nextTick(node.js), Promise, MutationObserver

宏任务(macroTask): setImmediate(node.js), setTimeout, setInterval, requestAnimationFrame, postMessage,MessageChannel,UI 事件, I/O(磁盘读写或网络通信), UI 渲染

process.nextTick是所有异步任务里面最快执行的

在主线程中直接调用setTimeOut(0, function) 和setImmediate不能确定其执行的先后顺序。但是如果在同一个IO循环中,例如在一个异步回调中调用这两个方法,setImmediate会首先被调用

HTML5 规范规定 setTimeout 最小延迟时间不能小于 4ms,如果小于 4,会被当做 4 来处理。不过不同浏览器的实现不一样,比如,Chrome 可以设置 1ms。Node端没有最小延迟时间

任务执行的先后顺序由加入任务队列的时间决定,虽然 process.nextTick 是所有异步任务里面最快执行的,但只要 Promise 先加入任务队列,就会先被执行。在执行任务队列的时候,如果任务生成了 新的任务,则会排在任务队列最后面

在执行微任务的时候,只有当微任务队列为空,它才会进入下一个事件循环。如果在执行微任务过程中源源不断地产生新的微任务,就会导致主线程一直在执行微任务,而没有办法执行宏任务,这样就无法进行UI渲染/IO操作/ajax请求了。

多个process.nextTick语句总是在当前执行栈一次执行完,多个setImmediate可能需要多次loop才能执行完。事实上,这正是Node.js 10.0版添加setImmediate方法的原因,否则像下面这样的递归调用process.nextTick,将会没完没了,主线程根本不会去读取"事件队列"!

process.nextTick(function foo() {

  process.nextTick(foo);

});

任何执行时间过长不能将控制权返回给事件循环的 JavaScript 代码都会阻塞页面内其它代码的执行,甚至阻塞 UI 线程,用户不能单击、滚动页面,等等。

console.log('script start'); // 1

process.nextTick(() => console.log(1)); // 4

new Promise(resolve => {

  console.log('promise1'); // 2

  resolve();

  setTimeout(() => console.log('timeout25'), 0); // 9

  Promise.resolve().then(() => {

    console.log(2); // 5

  });

}).then(() => {

  console.log('then1'); // 6

});

Promise.resolve().then(() => {

  process.nextTick(() => console.log(0)); // 8

  console.log(4); // 7

});

setTimeout(() => {

  console.log('timer2'); // 10

  process.nextTick(() => console.log(3)); // 12

  Promise.resolve().then(() => {

    console.log('promise2'); // 13

  });

}, 0);

setTimeout(() => {

  console.log('setTimeout'); // 11

}, 0);

console.log('同步代码'); // 3

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