JS：事件循环机制（Event Loops）

2021-04-06 本文已影响0人 limengzhe

在深入了解事件循环之前，我们不妨先做道题

思考下面代码的执行结果
```
setTimeout(() => {
  console.log(1)
}, 0)

new Promise((resolve, reject) => {
  console.log(2)
  resolve(3)
}).then(val => {
  console.log(val)
})

console.log(4)
```
输出结果是：
```
2
4
3
1
```
你做对了吗？这里我们不禁要问：
- 为什么 setTimeout() 设定的时间是 0 毫秒，但 1 却是在最后输出的？
- 为什么 Promise.then() 的回调函数会在 4 输出之后执行，而不是在 2 之后？
其实，在 JavaScript 中，代码的执行顺序并不是完全按照它们的书写顺序，而是取决于它们在事件循环中的顺序。
什么是事件循环？

事件循环，即 Event Loops。用于协调事件、用户交互、JavaScript 脚本、DOM 渲染、网络请求等等的执行顺序问题。

一个遵循 ECMAScript 标准的代理（浏览器或 JS 引擎）也必须遵循事件循环机制。

事件循环是由一个或以上的任务队列组成的。
什么是任务队列？

任务队列，即 Task Queues，是一组任务的集合（Sets）。

由于 JavaScript 是 单线程 语言，所以在 JS 中所有的任务都需要排队执行，这些任务共同组成了任务队列，依次排队执行的过程，形成一个执行栈（Execution Context Stack）。

在任务队列中最先执行是同步任务。
什么是同步任务？

同步任务，即 Synchronous Task。就是当上一个任务执行完成后，接下来可以立即执行的任务。它们在主线程上依次排队执行，直到清空。

比如，下面代码中的 for() 和 console.log() 将会依次执行，最终输出 0 1 2 done。
```
for (let i = 0; i < 3; i++) {
  console.log(i)
}

console.log('done')
```
与同步任务相比，异步任务的执行充满了不确定性。
什么是异步任务？

异步任务，即 Asynchronous Task。就是需要等待被通知才以执行的任务。也就是说，它们不会直接进入主线程执行，而是进入到微任务队列或下一次事件循环中的任务队列进行等待。

常见的异步任务有：
- XMLHttpRequest()
- Promise.then()、Promise.catch()、Promise.finally()
- setTimeout()、setInterval()
等待，就意味着不确定性。比如，XMLHttpRequest() 等待服务器响应，Promise.then() 等待 resolve()，setTimeout() 等待时间。

所以虽然都是异步任务，它们的执行的顺序仍然会有所区别。因此，我们将它们分为宏任务和微任务。
什么是宏任务？

宏任务，即 MacroTask。就是指进入任务队列的任务。比如：
- setTimeout()、setInterval()
- document.appendChild()
- postMessage()
- MessageChannel()
- setImmediate()（Node.js 环境）
- <script />
由于当前任务队列已经处于执行状态，所以任务队列中遇到的宏任务将进入到下一次事件循环的任务队列，而微任务则会被放入到本次事件循环的微任务队列中。
什么是微任务？

微任务，即 Microtask 或 Jobs。每次事件循环都会有一个初始为空的微任务队列。常见的微任务有：
- Promise.then()、Promise.catch()、Promise.finally()
- MutationObserver()（浏览器环境）
- process.nextTick()（Node.js 环境）

测试题

看到这里，JavaScript 的事件循环机制差不多就解释完了，涉及到了同步任务、异步任务、宏任务和微任务以及它们之间的关系。

下面有几道测试题，同学们可以测试一下自己的理解程度：

简单

setTimeout(() => {
  console.log(1)
}, 0)

for (let i = 2; i <= 3; i++) {
  console.log(i)
}

console.log(4)

setTimeout(() => {
  console.log(5)
}, 0)

for (let i = 6; i <= 7; i++) {
  console.log(i)
}

console.log(8)

普通

console.log(1)

async function async1() {
  await async2()
  console.log(2)
}

async function async2() {
  console.log(3)
}

async1()

setTimeout(() => {
  console.log(4)
}, 0)

new Promise(resolve => {
  console.log(5)
  resolve()
})
  .then(() => {
    console.log(6)
  })
  .then(() => {
    console.log(7)
  })

console.log(8)

困难

console.log(1)

function a() {
  return new Promise(resolve => {
    console.log(2)
    setTimeout(() => {
      resolve()
      console.log(3)
    }, 0)
  })
}

a().then(() => {
  console.log(4)
})

参考资料：

JS：事件循环机制（Event Loops）

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