Javascript 是一种单线程开发语言。理解 Javascript 的运行机制是日常编码必须要掌握的技能。
为什么是单线程?
JavaScript 的主要用途是与用户交互,以及操作 DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。
假设:如果 JavaScript 支持多线程,一个线程在某个 DOM 节点上添加内容,另外一个线程删除了这个节点,那么浏览器该以哪个线程为准呢?
单线程的缺点
单线程就意味着容易发生线程等待资源,cpu 空闲,而其他任务一直等待的问题。
什么是 Event Loop(事件循环)
为了协调事件、用户交互、脚本、UI 渲染和网络处理等行为,防止主线程阻塞。于是 Javascript 设计者将所有任务分为两种,一种是同步任务,一种是异步任务
同步任务指的是,在主线程上排队执行的任务
同步任务只有前一个任务执行完毕,才能执行下一个任务。
同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈
每次执行栈执行的代码就是一个宏任务
异步任务指的是,不进入主线程,而进入任务队列的任务。
只要指定过回调函数,这些事件发生时就会进入 ” 任务队列 ”(比如鼠标点击 … 等)
一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取“任务队列”。
任务队列是一个先进先出的数据结构,排在前面的事件,优先被主线程读取。
“ 主线程 ” 从 ” 任务队列 ” 中读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个的这种运行机制又称为 Event Loop(事件循环)。
宏任务和微任务
根据规范:每个任务都有一个任务源 (task source),源自同一个任务源的 task 必须放到同一个任务队列,从不同源来的则被添加到不同队列,所以有了宏任务 (macro)task 和微任务 (micro)task。
浏览器为了能够使得 JS 内部 (macro)task 与 DOM 任务能够有序的执行,会在一个 task 执行结束后,在下一个 (macro)task 执行开始前,对页面进行重新渲染,
每次执行完一个宏任务之后,会去检查是否存在微任务;如果有,则执行微任务直至清空微任务队列,如果在微任务执行期间微任务队列加入了新的微任务,会将新的微任务加入队列尾部,之后也会被执行。
根据上述总结流程为:
附(宏 / 微任务清单):
宏任务 (macro)task 主要有:script(整体代码)、setTimeout、setInterval、I/O、UI 交互事件、postMessage、MessageChannel、setImmediate(Node.js 环境)
微任务 (micro)task 主要有:Promise.then、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)
requestAnimationFrame 既不属于宏任务, 也不属于微任务
目前宏任务和微任务在各浏览器执行都有差异,最后提议 promise 为微任务
实例分析
setTimeout(function(){
console.log(‘1’);
});
new Promise(function(resolve){
console.log(‘2’);
resolve();
}).then(function(){
console.log(‘3’);
});
console.log(‘4’);
以上案例会输出 2 4 3 1
结果解析:
JavaScript 执行主线程任务:输出 2 4
附:Promise 构造器内部是同步任务
执行微任务队列:输入 3
第一个宏任务结束,进入 setTimeout 回调:输出 1
End
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