Js 的事件循环(Event Loop)机制以及实例讲解

Anshiii 发布于2019-08-22 18:07 / 1106人阅读

摘要：主线程要明确的一点是，主线程跟执行栈是不同概念，主线程规定现在执行执行栈中的哪个事件。主线程循环即主线程会不停的从执行栈中读取事件，会执行完所有栈中的同步代码。以上参考资料详解中的事件循环机制中的事件循环运行机制详解再谈

前言

大家都知道js是单线程的脚本语言，在同一时间，只能做同一件事，为了协调事件、用户交互、脚本、UI渲染和网络处理等行为，防止主线程阻塞，Event Loop方案应运而生...

个人博客了解一下：obkoro1.com

为什么js是单线程？

js作为主要运行在浏览器的脚本语言，js主要用途之一是操作DOM。

在js高程中举过一个栗子，如果js同时有两个线程，同时对同一个dom进行操作，这时浏览器应该听哪个线程的，如何判断优先级？

为了避免这种问题，js必须是一门单线程语言，并且在未来这个特点也不会改变。

执行栈与任务队列

因为js是单线程语言，当遇到异步任务(如ajax操作等)时，不可能一直等待异步完成，再继续往下执行，在这期间浏览器是空闲状态，显而易见这会导致巨大的资源浪费。

执行栈

当执行某个函数、用户点击一次鼠标，Ajax完成，一个图片加载完成等事件发生时，只要指定过回调函数，这些事件发生时就会进入执行栈队列中，等待主线程读取,遵循先进先出原则。

主线程

要明确的一点是，主线程跟执行栈是不同概念，主线程规定现在执行执行栈中的哪个事件。

主线程循环：即主线程会不停的从执行栈中读取事件，会执行完所有栈中的同步代码。

当遇到一个异步事件后，并不会一直等待异步事件返回结果，而是会将这个事件挂在与执行栈不同的队列中，我们称之为任务队列(Task Queue)。

当主线程将执行栈中所有的代码执行完之后，主线程将会去查看任务队列是否有任务。如果有，那么主线程会依次执行那些任务队列中的回调函数。

不太理解的话，可以运行一下下面的代码，或者点击一下这个demo

结果是当a、b、c函数都执行完成之后，三个setTimeout才会依次执行。

let a = () => {
  setTimeout(() => {
    console.log("任务队列函数1")
  }, 0)
  for (let i = 0; i < 5000; i++) {
    console.log("a的for循环")
  }
  console.log("a事件执行完")
}
let b = () => {
  setTimeout(() => {
    console.log("任务队列函数2")
  }, 0)
  for (let i = 0; i < 5000; i++) {
    console.log("b的for循环")
  }
  console.log("b事件执行完")
}
let c = () => {
  setTimeout(() => {
    console.log("任务队列函数3")
  }, 0)
  for (let i = 0; i < 5000; i++) {
    console.log("c的for循环")
  }
  console.log("c事件执行完")
}
a();
b();
c();
// 当a、b、c函数都执行完成之后，三个setTimeout才会依次执行

js 异步执行的运行机制。

所有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）。只要异步任务有了运行结果，就在"任务队列"之中放置一个事件。

一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取"任务队列"。那些对应的异步任务，结束等待状态，进入执行栈并开始执行。

主线程不断重复上面的第三步。

宏任务与微任务:

异步任务分为宏任务（macrotask）与微任务 (microtask)，不同的API注册的任务会依次进入自身对应的队列中，然后等待 Event Loop 将它们依次压入执行栈中执行。

宏任务(macrotask)：：

script(整体代码)、setTimeout、setInterval、UI 渲染、 I/O、postMessage、 MessageChannel、setImmediate(Node.js 环境)

微任务(microtask)：

Promise、 MutaionObserver、process.nextTick(Node.js环境）

Event Loop(事件循环)：

Event Loop(事件循环)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(通常是script整体代码)，如果有则执行

检查是否存在 Microtask，如果存在则不停的执行，直至清空 microtask 队列

更新render(每一次事件循环，浏览器都可能会去更新渲染)

重复以上步骤

宏任务 > 所有微任务 > 宏任务，如下图所示：

从上图我们可以看出：

将所有任务看成两个队列：执行队列与事件队列。

执行队列是同步的，事件队列是异步的，宏任务放入事件列表，微任务放入执行队列之后，事件队列之前。

当执行完同步代码之后，就会执行位于执行列表之后的微任务，然后再执行事件列表中的宏任务

上面提到的demo结果可以这么理解：先执行script宏任务，执行完了之后，再执行其他两个定时器宏任务。

面试题实践

下面这个题，很多人都应该看过/遇到过，重新来看会不会觉得清晰很多：

    // 执行顺序问题，考察频率挺高的，先自己想答案**
    setTimeout(function () {
        console.log(1);
    });
    new Promise(function(resolve,reject){
        console.log(2)
        resolve(3)
    }).then(function(val){
        console.log(val);
    })
    console.log(4);

根据本文的解析，我们可以得到:

先执行script同步代码

先执行new Promise中的console.log(2),then后面的不执行属于微任务
然后执行console.log(4)

执行完script宏任务后，执行微任务，console.log(3)，没有其他微任务了。

执行另一个宏任务，定时器，console.log(1)。

根据本文的内容，可以很轻松，且有理有据的猜出写出正确答案：2,4,3,1.

结语

类似上文的面试题还有很多，实则都大同小异，只要掌握了事件循环的机制，这些问题都会变得很简单。

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以上2018.6.16

参考资料：

详解JavaScript中的Event Loop（事件循环）机制

JavaScript中的事件循环 Event Loop

JavaScript 运行机制详解：再谈Event Loop

私有云超融合服务器 js事件循环机制 gpu Event Loop event事件 js 编程node js实例event

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