什么是事件循環?想要了解什么是事件循環就要從js的工作原理開始說起:
JS主要的特點就是單線程,所謂單線程就是進程中只有一個線程在運行。
為什么JS是單線程的而不是多線程的呢?
JS的主要用途就是與用戶交互,操作DOM,假設JS同時有兩個線程,一個線程中在某個DOM節點上添加或者修改內容,而另一個線程在這個DOM節點上執行刪除該節點操作,這樣就會產生沖突。
單線程就意味着所有任務都需要排隊,前一任務結束,才會執行后一個任務,當是如果當遇到前一個任務耗時很長的情況,后一個任務就不得不一直等着。因此,就有了同步任務、異步任務。
同步任務和異步任務在js中是如何執行的呢?
js的代碼運行會形成一個主線程和一個任務隊列。主線程會自上而下依次執行我們的js代碼,形成一個執行棧。
同步任務就會被放到這個主線程中依次執行。而異步任務被放入到任務隊列中執行,執行完就會在任務隊列中打一個標記,形成一個對應的事件。當主線程中的任務全部運行完畢,js會去提取並執行任務隊列中的事件。這個過程是循環進行的,這就是EventLoop。
JS引擎執行異步代碼不用等待,是因為有事件隊列和事件循環。
事件循環是指主線程重復從事件隊列中取消息、執行的過程。指整個執行流程。
事件隊列是一個存儲着待執行任務的序列,其中的任務嚴格按照時間先后順序執行,排在隊頭的任務會率先執行,而排在隊尾的任務會最后執行。(即先進先出)
事件隊列:
- 一個線程中,事件循環是唯一的,但是任務隊列可以有多個;
- 任務隊列又分macro-task(宏任務)和micro-task(微任務);
- macro-task包括:script(整體代碼)、setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O、UI rendering;
- micro-task包括:process.nextTick, Promise, Object.observe(已廢棄), MutationObserver(html5新特性)
- setTimeout/Promise等稱為任務源,而進入任務隊列的是他們制定的具體執行任務;來自不同任務源的任務會進入到不同的任務隊列,其中setTimeout與setInterval是同源的。
事件循環運行機制
(1)執行一個宏任務(棧中沒有就從事件隊列中獲取)
(2)執行過程中如果遇到微任務,就將它添加到微任務的任務隊列中;
(3)宏任務執行完畢后,立即執行當前微任務隊列的所有微任務;
(4)當前微任務執行完畢,開始檢查渲染,然后GUI線程接管渲染;
(5)渲染完畢后,JS線程繼續接管,開始下一個宏任務。
事例:
async function async1() { console.log("async1 start"); //(2) await async2(); console.log("async1 end"); //(6) } async function async2() { console.log( 'async2'); //(3) } console.log("script start"); //(1) setTimeout(function () { console.log("settimeout"); //(8) },0); async1(); new Promise(function (resolve) { console.log("promise1"); //(4) resolve(); }).then(function () { console.log("promise2"); //(7) }); console.log('script end');//(5)
按照事件循環機制分析以上代碼運行流程:
1. 首先,事件循環從宏任務(macrotask)隊列開始,首先讀取script(整體代碼)任務;當遇到任務源(task source)時,則會先分發任務到對應的任務隊列中去。
2. 然后我們看到首先定義了兩個async函數,此時沒有調用,接着往下看,然后遇到了 `console` 語句,直接輸出 `script start`。輸出之后,script 任務繼續往下執行,遇到 `setTimeout`,其作為一個宏任務源,則會先將其任務分發到對應的任務隊列中。
3. script 任務繼續往下執行,執行了async1()函數,async函數中在await之前的代碼是立即執行的,所以會立即輸出`async1 start`。
遇到了await時,會將await后面的表達式執行一遍,所以就緊接着輸出`async2`,然后將await后面的代碼也就是`console.log('async1 end')`加入到microtask中的Promise隊列中,接着跳出async1函數來執行后面的代碼。
4. script任務繼續往下執行,遇到Promise實例。由於Promise中的函數是立即執行的,而后續的 `.then` 則會被分發到 microtask 的 `Promise` 隊列中去。所以會先輸出 `promise1`,然后執行 `resolve`,將 `promise2` 分配到對應隊列。
5. script任務繼續往下執行,輸出了 `script end`,至此,全局任務就執行完畢了。
根據上述,每次執行完一個宏任務之后,會去檢查是否存在 Microtasks;如果有,則執行 Microtasks 直至清空 Microtask Queue。
因而在script任務執行完畢之后,開始查找清空微任務隊列。此時,微任務中, `Promise` 隊列有的兩個任務`async1 end`和`promise2`,因此按事件隊列先進先出的原則,先后順序輸出 `async1 end,promise2`。當所有的 Microtasks 執行完畢之后,表示第一輪的循環就結束了。
6. 第二輪循環依舊從宏任務隊列開始。此時宏任務中只有一個 `setTimeout`,取出直接輸出即可,至此整個流程結束。