浏览器和Node事件循环的区别
事件循环,是 js 中老生常谈的一个话题了,而在浏览器和 Node 中的事件循环执行机制也不相同,浏览器的事件循环是在 HTML5 中定义的规范,而 Node 中则是由 libuv 库实现,不可以混为一谈。
先看一个简单的事件循环笔试题:
function sleep(time) {
let startTime = new Date();
while (new Date() - startTime < time) {}
console.log('<--Next Loop-->');
}
setTimeout(() => {
console.log('timeout1');
setTimeout(() => {
console.log('timeout3');
sleep(1000);
});
new Promise((resolve) => {
console.log('timeout1_promise');
resolve();
}).then(() => {
console.log('timeout1_then');
});
sleep(1000);
});
setTimeout(() => {
console.log('timeout2');
setTimeout(() => {
console.log('timeout4');
sleep(1000);
});
new Promise((resolve) => {
console.log('timeout2_promise');
resolve();
}).then(() => {
console.log('timeout2_then');
});
sleep(1000);
});
在不同的环境中,输出的结果也是不同的:
- 浏览器中的输出:
timeout1
timeout1_promise
<--Next Loop-->
timeout1_then
timeout2
timeout2_promise
<--Next Loop-->
timeout2_then
timeout3
<--Next Loop-->
timeout4
<--Next Loop-->
- Node 环境中的输出:
timeout1
timeout1_promise
<--Next Loop-->
timeout2
timeout2_promise
<--Next Loop-->
timeout1_then
timeout2_then
timeout3
<--Next Loop-->
timeout4
<--Next Loop-->
接下来我们就看看浏览器和 Node 中时间循环的区别是什么。
1. 任务队列
浏览器环境
浏览器环境下的 异步任务 分为 宏任务(macroTask) 和 微任务(microTask):
- 宏任务(macroTask):script 中代码、setTimeout、setInterval、I/O、UI render;
- 微任务(microTask): Promise、Object.observe、MutationObserver。
当满足执行条件时,宏任务(macroTask) 和 微任务(microTask) 会各自被放入对应的队列:宏队列(Macrotask Queue) 和 微队列(Microtask Queue) 中等待执行。
Node 环境
在 Node 环境中 任务类型 相对就比浏览器环境下要复杂一些:
- microTask:微任务;
-
nextTick:
process.nextTick
; - timers:执行满足条件的 setTimeout 、setInterval 回调;
- I/O callbacks:是否有已完成的 I/O 操作的回调函数,来自上一轮的 poll 残留;
- poll:等待还没完成的 I/O 事件,会因 timers 和超时时间等结束等待;
- check:执行 setImmediate 的回调;
- close callbacks:关闭所有的 closing handles ,一些 onclose 事件;
- idle/prepare 等等:可忽略。
因此,也就产生了执行事件循环相应的任务队列 Timers Queue、I/O Queue、Check Queue 和 Close Queue。
2.执行过程
浏览器环境
先执行<script>
中的同步任务,然后所有微任务,一个宏任务,所有微任务,一个宏任务......
- 执行完主执行线程中的任务;
- 取出 Microtask Queue 中任务执行直到清空;
- 取出 Macrotask Queue 中一个任务执行;
- 重复 2 和 3 。
需要 注意 的是:
- 在浏览器页面中可以认为初始执行线程中没有代码,每一个
<script>
中的代码是一个独立的 task ,即会执行完前面的<script>
中创建的 microTask 再执行后面的<script>
中的同步代码; - 如果 microTask 一直被添加,则会继续执行 microTask ,“卡死” macroTask;
- 部分版本浏览器有执行顺序与上述不符的情况,可能是不符合标准或 js 与 html 部分标准冲突;
- Promise 的
then
和catch
才是 microTask ,本身的内部代码不是; - 个别浏览器独有API未列出。
Node 环境
循环之前
在进入第一次循环之前,会先进行如下操作:
- 同步任务;
- 发出异步请求;
- 规划定时器生效的时间;
- 执行
process.nextTick()
。
开始循环
循环中进行的操作:
- 清空当前循环内的 Timers Queue,清空 NextTick Queue,清空 Microtask Queue;
- 清空当前循环内的 I/O Queue,清空 NextTick Queue,清空 Microtask Queue;
- 清空当前循环内的 Check Queue,清空 NextTick Queue,清空 Microtask Queue;
- 清空当前循环内的 Close Queue,清空 NextTick Queue,清空 Microtask Queue;
- 进入下轮循环。
可以看出,nextTick 优先级比 Promise 等 microTask 高,setTimeout
和setInterval
优先级比setImmediate
高。
注意
在整个过程中,需要 注意 的是:
- 如果在 timers 阶段执行时创建了
setImmediate
则会在此轮循环的 check 阶段执行,如果在 timers 阶段创建了setTimeout
,由于 timers 已取出完毕,则会进入下轮循环,check 阶段创建 timers 任务同理; -
setTimeout
优先级比setImmediate
高,但是由于setTimeout(fn,0)
的真正延迟不可能完全为 0 秒,可能出现先创建的setTimeout(fn,0)
而比setImmediate
的回调后执行的情况。
总结
事件循环在 浏览器 和 Node 中的区别很容易被人忽视,执行顺序整理如下:
浏览器环境下:
while (true) {
宏任务队列.shift();
微任务队列全部任务();
}
Node 环境下:
while (true) {
loop.forEach((阶段) => {
阶段全部任务();
nextTick全部任务();
microTask全部任务();
});
loop = loop.next;
}
个人觉得比较清晰了,有什么问题可以私信讨论。
文章部分理论参考自:https://segmentfault.com/a/1190000013660033?utm_source=channel-hottest