今天分享一篇专门讲解 EventLoop、宏任务、微任务 的文章,写的很好,因此转发~
面试官:你了解JavaScript事件循环吗,掌握多少,把你知道的都说一下。
今天我们就来说一下,JavaScript作为一门单线程语言,如何通过事件循环(Event Loop)和任务队列(Task Queue)的机制,高效地处理异步任务,保证用户体验的流畅性。在本文中,我们将详细探讨事件循环、任务队列,以及在实际开发中的一些应用场景(面试常见笔试题)。
事件循环概述
在事件循环中,当主线程执行完当前的同步任务后,会检查事件队列中是否有待处理的事件。如果有,主线程会取出事件并执行对应的回调函数。这个循环的过程被称为事件循环(Event Loop),它由主线程和任务队列两部分组成。主线程负责执行同步任务
,而异步任务
则通过任务队列进行处理。这种机制保证了异步任务在适当的时机能够插入执行,从而实现了JavaScript的非阻塞异步执行。
事件循环流程如下:
-
主线程读取JavaScript代码,形成相应的堆和执行栈。 -
当主线程遇到异步任务时,将其委托给对应的异步进程(如Web API)处理。 -
异步任务完成后,将相应的回调函数推入任务队列。 -
主线程执行完同步任务后,检查任务队列,如果有任务,则按照 先进先出
的原则将任务推入主线程执行。 -
重复执行以上步骤,形成事件循环。
同步任务
同步任务是按照代码的书写顺序一步一步执行的任务。当主线程执行同步任务时,会阻塞后续的代码执行,直到当前任务执行完成。典型的同步任务包括函数调用、变量赋值、算术运算等。例如:
console.log('Step 1');
let result = add(2, 3);
console.log(result);
console.log('Step 2');
function add(a, b) {
return a + b;
}
在上面的例子中,console.log('Step 1')
执行完毕后才会执行函数调用 add(2, 3)
,并等待 add
函数返回结果后才会继续执行后续代码。
异步任务
异步任务是在主线程执行的同时,通过回调函数或其他机制委托给其他线程或事件来处理的任务。在执行异步任务时,主线程不会等待任务完成,而是继续执行后续代码。包括:
-
回调函数 callback
-
Promise/async
await
-
Generator
-
事件监听 -
发布/订阅 -
计时器 -
requestAnimationFrame
-
MutationObserver
-
process.nextTick
-
I/O操作
不得不说,异步执行的机制使得 JavaScript 能够更好地处理耗时操作,保持页面的响应性。
console.log('Start');
setTimeout(() => {
console.log('Timeout callback');
}, 1000);
console.log('End');
在上述例子中,setTimeout
是一个异步任务,它会在1秒后将回调函数推入任务队列,而主线程不会等待这个1秒,而是继续执行后面的 console.log('End')
。当主线程的同步任务执行完成后,它会检查任务队列,将异步任务的回调函数推入执行栈,最终输出 'Timeout callback'
。
任务队列
上面我们讨论了同步任务和异步任务的执行过程,接下来我们将进一步探讨任务队列,了解它的最小颗粒度是如何执行的。
任务队列类型
任务队列分为宏任务
队列(macrotask queue)和微任务
队列(microtask queue)两种。JavaScript 引擎遵循事件循环的机制,在执行完当前宏任务后,会检查微任务队列,执行其中的微任务,然后再取下一个宏任务执行。这个过程不断循环,形成事件循环。
1、宏任务(Macrotasks)是一些较大粒度的任务,包括:
-
所有同步任务 -
I/O操作,如文件读写、数据库数据读写等 -
setTimeout
、setInterval
-
setImmediate
(Node.js环境) -
requestAnimationFrame
-
事件监听回调函数等 -
…
2、微任务(Microtasks)是一些较小粒度、高优先级的任务,包括:
-
Promise
的then
、catch
、finally
-
async/await
中的代码 -
Generator
函数 -
MutationObserver
-
process.nextTick
(Node.js 环境) -
…
任务执行过程
首先,必须要明确,在JavaScript中,所有任务都在主线程上执行。任务执行过程分为同步任务和异步任务两个阶段。异步任务的处理经历两个主要阶段:Event Table
(事件表)和 Event Queue
(事件队列)。
Event Table
存储了宏任务的相关信息,包括事件监听和相应的回调函数。当特定类型的事件发生时,对应的回调函数被添加到事件队列中,等待执行。例如,你可以通过addEventListener
来将事件监听器注册到事件表上:
document.addEventListener('click', function() {
console.log('Hello world!');
});
微任务与 Event Queue
密切相关。当执行栈中的代码执行完毕后,JavaScript引擎会不断地检查事件队列。如果队列不为空,就将队列中的事件一个个取出,并执行相应的回调函数。
任务队列的执行流程可概括为:
-
同步任务在主线程排队执行,异步任务在事件队列排队等待进入主线程执行。 -
遇到宏任务则推进宏任务队列,遇到微任务则推进微任务队列。 -
执行宏任务,执行完毕后检查当前层的微任务并执行。 -
继续执行下一个宏任务,执行对应层次的微任务,直至全部执行完毕。
这个流程确保了异步任务能够在适当的时机插入执行,保持程序的高效性和响应性。
如果看到这里,还觉得有点懵,我们不妨看看下面这个示例解析,一定会让你清晰明了!!!
示例解析(很重要!这也是面试常考笔试题)
console.log(1);
setTimeout(() => {
console.log(2);
}, 0);
console.log(3);
new Promise((resolve) => {
console.log(4);
resolve();
console.log(5);
}).then(() => {
console.log(6);
});
console.log(7);
执行顺序解析:1 => 3 => 4 => 5 => 7 => 6 => 2。
-
创建Promise实例是同步的,所以1、3、4、5、7是同步执行的。 -
then
方法是微任务,放入微任务队列中,在当前脚本执行完毕后立即发生。 -
同步任务执行完毕后,执行微任务队列中的微任务。 -
最后, setTimeout
放入宏任务队列,按照先进先出的原则执行。
注意:出现async
、await
,等价于promise
、then
。
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