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浏览器中 JS 的事件循环机制

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目录

  • 事件循环机制
  • 宏任务与微任务
  • 实例分析
  • 参考

1.事件循环机制

浏览器执行JS代码大致可以分为三个步骤,而这三个步骤的往复构成了JS的事件循环机制(如图)。

第一步:主线程(JS引擎线程)中执行JS整体代码或回调函数(也就是宏任务),执行过程中会将对象存储到堆(heap)中,将函数的参数和局部变量加入到栈(stack)中,执行完毕后会释放堆或退出栈。执行完这个宏任务后,会判断微任务队列(microtask queue)是否为空,如果不为空,则会将所有的微任务依次取出并执行。如果在这个过程中触发了任何 Web APIs 将进行第二步操作。

第二步:调用 Web API,并在合适的时候将回调函数加入到事件回调队列(event queue)中。比如执行了setTimeout(callback1, 1000),会创建一个计时器,并且在另一个线程(浏览器定时触发线程)里面监听计时器是否过期,等到计时器过期后,会将对应回调 callback1加入事件回调队列中。

第三步:等到第一步中的微任务执行完毕之后,会判断事件回调队列(event queue)是否为空。如果不为空,则会取出并执行最先进入队列的回调函数,执行过程如同第一步。如果为空,则会视情况进行等待或挂起主线程。


补充说明:浏览器的内核是多线程的,常驻线程有浏览器 GUI 渲染线程、JavaScript 引擎线程、浏览器定时触发器线程、浏览器事件触发线程、浏览器 http 异步请求线程。


2.宏任务与微任务

宏任务(macrotask):script(整体代码)、setTimeout/setInterval、I/O、UI rendering等

微任务(microtask):Promise、MutationObserver等


JS代码执行过程——宏任务与微任务的执行示意图:

如图,可以看出JS执行过程中,是先执行一个宏任务,再执行这个宏任务产生的对应微任务,执行完毕后,再执行后面的宏任务,以此往复。


3.实例分析

使用浏览器:Chrome Version 80.0.3987.163

第一组:

比较 setTimeout 与 Promise

console.log('start')

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

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('microtask: promise')
})

console.log('end')

结果:

分析:

以JS的事件循环机制来分析。首先,script(整体代码)算是一个宏任务,执行完毕,会先后输出"start"和"end",然后执行这个过程中产生的微任务,即promis.then中的回调,输出"microtask: promise";这个过程中也调用了 Web API 中的 setTimeout,会创建一个计时器,过期后将回调添加到事件回调队列中;然后再执行回调(第二个宏任务),输出"setTimeout"。与浏览器运行输出一致,符合预期。


第二组:

宏任务与微任务的执行顺序对比

function func1() {
  console.log('func1')
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('microtask.promise1')
  })
}

function func2() {
  console.log('func2')
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('microtask.promise2')
  })
}

function main() {
  func1()
  func2()
  setTimeout(func1, 0);
  setTimeout(func2, 0);
}

main()

结果:

分析:

从输出结果可以看出,当一个宏任务执行完毕后,会接着执行相应的所有微任务,执行完毕后,再执行后续的宏任务,并以往复,与预期相符。


4.参考

并发模型与事件循环

Javascript event loop

JavaScript Event Loop Explained

HTML系列:macrotask和microtask

【翻译】Promises/A+规范

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