从事件轮询 Event Loop,看 microTask、macroTask

前言

我们都知道执行 javascript 的引擎是单线程的,那么 js 中是按什么顺序处理不同的“异步”事件呢?

这篇就从一个面试题开始,讲述事件轮循 Event Loop ,以及 microTask、macroTask 的相关概念。

一个经典的面试题

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var data = 1;

log(data);

setTimeout(function() {
data = 6;
log(data);
}, 2000);

setTimeout(function() {
data = 5;
log(data);
}, 1000);

Promise.resolve()
.then(function() {
data = 3;
log(data);
})
.then(function() {
data = 4;
log(data);
});

data = 2;
log(data);

function log(data) {
console.log(data);
}

输出顺序为:1,2,3,4,5,6

事件轮询 Event Loop

在解释 Event Loop 前,我们先了解下 js 的执行栈。

执行栈 Call Stack

我们知道程序中的函数定义,参数都会被放到一个执行栈 stack 中。如下就是个很普通的一段程序:

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const bar = () => console.log("bar");

const baz = () => console.log("baz");

const foo = () => {
console.log("foo");
bar();
baz();
};

foo();

最后会按顺序输出:

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foo;
bar;
baz;

栈图如下:

整个程序,按照先进后出的队列(LIFO queue)进行栈的操作。foo 优先被调用塞进栈内,随后对内部的 bar 进行入栈,执行后再出栈,baz 类似 ,内部方法全部执行结束后 foo 出栈,清空该栈。

整个顺序和我们预期的一样,那如果涉及 setTimout 的话,整个过程会怎么样呢?

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const bar = () => console.log("bar");

const baz = () => console.log("baz");

const foo = () => {
console.log("foo");
// 只是将 bar 定义在 setTimout 中
setTimeout(bar, 0);
baz();
};

foo();

栈图如下:

注意上图中 setTimout 的那部分,虽然在 foo 进栈后,setTimout 紧接着进栈,但随后并没有 pending 住等待它的执行结束。就像它只是进来注册下,然后马上 baz 跟了进来。当 baz 和最外层的 foo 执行结束后,setTimout 中的 bar 才出现在栈中,开始 bar 的执行操作。

那 setTimout 注册后,被藏到哪里去了?内部的方法又是怎么被再次出现?

这个就涉及 js 的 Event Loop 机制。

Event Loop

javascript 运行时,会同步方式挨个在执行栈中执行我们代码,就像上例中没有 setTimout 的例子。

同时还有一个分支,叫做消息队列。当执行栈内没有代码执行后,会遍历该消息队列,把达到要求的方法放到执行栈来执行,并不停轮询。

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while (queue.waitForMessage()) {
queue.processNextMessage();
}

类似上述通过 while 来轮询的代码,以达到事件循环的机制就称为事件轮循 Event Loop。

也就解释了上例中,setTimeout 第一次进来后,它被放到了哪里(消息队列中)。当执行栈没有执行的代码后,循环该消息队列,取出了 setTimeout 中的 bar 方法放到执行栈中运行。

microTask 和 macroTask

回到最初的面试题,到此你应该大致明白了“普通” js 和 setTimout 的执行顺序问题。

那什么是 microTask 和 macroTask 呢?

该消息队列又对其中的消息类型进行了分类,微任务和宏任务。

macroTask

  • setTimeout
  • setInterval
  • setImmediate
  • I/O
  • UI render
  • http

microTask

  • process.nextTick
  • promise
  • Object.observe
  • MutationObserver

microTask 还是属于当前 js 线程的,不同于 macroTask 像 setTimeout 会单独启用一个 Timer 线程来执行当前任务,它会涉及多个线程互相通讯的问题。

另外 microTask 只是会比“普通”的 js 执行延后而已,但优先于 macroTask。

参考

我只是知识点的“加工者”, 更多内容请查阅原文链接 :thought_balloon: , 同时感谢原作者的付出:

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