共计 7115 个字符，预计需要花费 18 分钟才能阅读完成。
以下内容转载掘金有位大牛 ssssyoki 写的的文章，链接地址：https://juejin.im/post/59e85e…
本文的目的就是要保证你彻底弄懂 javascript 的执行机制，如果读完本文还不懂，可以揍我。
不论你是 javascript 新手还是老鸟，不论是面试求职，还是日常开发工作，我们经常会遇到这样的情况：给定的几行代码，我们需要知道其输出内容和顺序。因为 javascript 是一门单线程语言，所以我们可以得出结论：
-javascript 是按照语句出现的顺序执行的
看到这里读者要打人了：我难道不知道 js 是一行一行执行的？还用你说？稍安勿躁，正因为 js 是一行一行执行的，所以我们以为 js 都是这样的：
let a = '1';
console.log(a);
let b = '2';
console.log(b);
然而实际上 js 是这样的：
setTimeout(function(){console.log('定时器开始啦')
});
new Promise(function(resolve){console.log('马上执行 for 循环啦');
for(var i = 0; i < 10000; i++){i == 99 && resolve();
}
}).then(function(){console.log('执行 then 函数啦')
});
console.log('代码执行结束');
依照 js 是按照语句出现的顺序执行 这个理念，我自信的写下输出结果：
//"定时器开始啦"
//"马上执行 for 循环啦"
//"执行 then 函数啦"
//"代码执行结束"去 chrome 上验证下，结果完全不对，瞬间懵了，说好的一行一行执行的呢？
我们真的要彻底弄明白 javascript 的执行机制了。
一、关于 javascript
javascript 是一门 单线程 语言，在最新的 HTML5 中提出了 Web-Worker，但 javascript 是单线程这一核心仍未改变。所以一切 javascript 版的 ” 多线程 ” 都是用单线程模拟出来的，一切 javascript 多线程都是纸老虎！
二、javascript 事件循环
既然 js 是单线程，那就像只有一个窗口的银行，客户需要排队一个一个办理业务，同理 js 任务也要一个一个顺序执行。如果一个任务耗时过长，那么后一个任务也必须等着。那么问题来了，假如我们想浏览新闻，但是新闻包含的超清图片加载很慢，难道我们的网页要一直卡着直到图片完全显示出来？因此聪明的程序员将任务分为两类：
- 同步任务
- 异步任务
当我们打开网站时，网页的渲染过程就是一大堆同步任务，比如页面骨架和页面元素的渲染。而像加载图片音乐之类占用资源大耗时久的任务，就是异步任务。关于这部分有严格的文字定义，但本文的目的是用最小的学习成本彻底弄懂执行机制，所以我们用导图来说明：
导图要表达的内容用文字来表述的话：
- 同步和异步任务分别进入不同的执行 ” 场所 ”，同步的进入主线程，异步的进入 Event Table 并注册函数。
- 当指定的事情完成时，Event Table 会将这个函数移入 Event Queue。
–
主线程内的任务执行完毕为空，会去 Event Queue 读取对应的函数，进入主线程执行。
- 上述过程会不断重复，也就是常说的 Event Loop(事件循环)。
我们不禁要问了，那怎么知道主线程执行栈为空啊？js 引擎存在 monitoring process 进程，会持续不断的检查主线程执行栈是否为空，一旦为空，就会去 Event Queue 那里检查是否有等待被调用的函数。
说了这么多文字，不如直接一段代码更直白：
let data = [];
$.ajax({
url:www.javascript.com,
data:data,
success:() => {console.log('发送成功!');
}
})
console.log('代码执行结束');上面是一段简易的 ajax 请求代码：
-ajax 进入 Event Table，注册回调函数 success。
- 执行 console.log(‘ 代码执行结束 ’)。
-ajax 事件完成，回调函数 success 进入 Event Queue。
- 主线程从 Event Queue 读取回调函数 success 并执行。
相信通过上面的文字和代码，你已经对 js 的执行顺序有了初步了解。接下来我们来研究进阶话题：setTimeout。
三、又爱又恨的 setTimeout
大名鼎鼎的 setTimeout 无需再多言，大家对他的第一印象就是异步可以延时执行，我们经常这么实现延时 3 秒执行：
setTimeout(() => {console.log('延时 3 秒');
},3000)渐渐的 setTimeout 用的地方多了，问题也出现了，有时候明明写的延时 3 秒，实际却 5，6 秒才执行函数，这又咋回事啊？
先看一个例子：
setTimeout(() => {task();
},3000)
console.log('执行 console');根据前面我们的结论，setTimeout 是异步的，应该先执行 console.log 这个同步任务，所以我们的结论是：
// 执行 console
//task()去验证一下，结果正确！
然后我们修改一下前面的代码：
setTimeout(() => {task()
},3000)
sleep(10000000)乍一看其实差不多嘛，但我们把这段代码在 chrome 执行一下，却发现控制台执行 task()需要的时间远远超过 3 秒，说好的延时三秒，为啥现在需要这么长时间啊？
这时候我们需要重新理解 setTimeout 的定义。我们先说上述代码是怎么执行的：
-task()进入 Event Table 并注册, 计时开始。
- 执行 sleep 函数，很慢，非常慢，计时仍在继续。
–
3 秒到了，计时事件 timeout 完成，task()进入 Event Queue，但是 sleep 也太慢了吧，还没执行完，只好等着。
–
sleep 终于执行完了，task()终于从 Event Queue 进入了主线程执行。
上述的流程走完，我们知道 setTimeout 这个函数，是经过指定时间后，把要执行的任务 (本例中为 task()) 加入到 Event Queue 中，又因为是单线程任务要一个一个执行，如果前面的任务需要的时间太久，那么只能等着，导致真正的延迟时间远远大于 3 秒。
我们还经常遇到 setTimeout(fn,0)这样的代码，0 秒后执行又是什么意思呢？是不是可以立即执行呢？
答案是不会的，setTimeout(fn,0)的含义是，指定某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行，意思就是不用再等多少秒了，只要主线程执行栈内的同步任务全部执行完成，栈为空就马上执行。举例说明：
// 代码 1
console.log('先执行这里');
setTimeout(() => {console.log('执行啦')
},0);// 代码 2
console.log('先执行这里');
setTimeout(() => {console.log('执行啦')
},3000);代码 1 的输出结果是：
// 先执行这里
// 执行啦代码 2 的输出结果是：
// 先执行这里
// ... 3s later
// 执行啦关于 setTimeout 要补充的是，即便主线程为空，0 毫秒实际上也是达不到的。根据 HTML 的标准，最低是 4 毫秒。有兴趣的同学可以自行了解。
四、又恨又爱的 setInterval
上面说完了 setTimeout，当然不能错过它的孪生兄弟 setInterval。他俩差不多，只不过后者是循环的执行。对于执行顺序来说，setInterval 会每隔指定的时间将注册的函数置入 Event Queue，如果前面的任务耗时太久，那么同样需要等待。
唯一需要注意的一点是，对于 setInterval(fn,ms)来说，我们已经知道不是每过 ms 秒会执行一次 fn，而是每过 ms 秒，会有 fn 进入 Event Queue。一旦 setInterval 的回调函数 fn 执行时间超过了延迟时间 ms，那么就完全看不出来有时间间隔了。这句话请读者仔细品味。
五、Promise 与 process.nextTick(callback)
传统的定时器我们已经研究过了，接着我们探究 Promise 与 process.nextTick(callback)的表现。
Promise 的定义和功能本文不再赘述，不了解的读者可以学习一下阮一峰老师的 Promise。而 process.nextTick(callback)类似 node.js 版的 ”setTimeout”，在事件循环的下一次循环中调用 callback 回调函数。
我们进入正题，除了广义的同步任务和异步任务，我们对任务有更精细的定义：
-macro-task(宏任务)：包括整体代码 script，setTimeout，setInterval
-micro-task(微任务)：Promise，process.nextTick
不同类型的任务会进入对应的 Event Queue，比如 setTimeout 和 setInterval 会进入相同的 Event Queue。
事件循环的顺序，决定 js 代码的执行顺序。进入整体代码 (宏任务) 后，开始第一次循环。接着执行所有的微任务。然后再次从宏任务开始，找到其中一个任务队列执行完毕，再执行所有的微任务。听起来有点绕，我们用文章最开始的一段代码说明：
setTimeout(function() {console.log('setTimeout');
})
new Promise(function(resolve) {console.log('promise');
}).then(function() {console.log('then');
})
console.log('console');- 这段代码作为宏任务，进入主线程。
- 先遇到 setTimeout，那么将其回调函数注册后分发到宏任务 Event Queue。(注册过程与上同，下文不再描述)
- 接下来遇到了 Promise，new Promise 立即执行，then 函数分发到微任务 Event Queue。
–
遇到 console.log()，立即执行。
–
好啦，整体代码 script 作为第一个宏任务执行结束，看看有哪些微任务？我们发现了 then 在微任务 Event Queue 里面，执行。
-ok，第一轮事件循环结束了，我们开始第二轮循环，当然要从宏任务 Event Queue 开始。我们发现了宏任务 Event Queue 中 setTimeout 对应的回调函数，立即执行。
–
结束。
事件循环，宏任务，微任务的关系如图所示：
我们来分析一段较复杂的代码，看看你是否真的掌握了 js 的执行机制：
console.log('1');
setTimeout(function() {console.log('2');
process.nextTick(function() {console.log('3');
})
new Promise(function(resolve) {console.log('4');
resolve();}).then(function() {console.log('5')
})
})
process.nextTick(function() {console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {console.log('7');
resolve();}).then(function() {console.log('8')
})
setTimeout(function() {console.log('9');
process.nextTick(function() {console.log('10');
})
new Promise(function(resolve) {console.log('11');
resolve();}).then(function() {console.log('12')
})
})第一轮事件循环流程分析如下：
- 整体 script 作为第一个宏任务进入主线程，遇到 console.log，输出 1。
- 遇到 setTimeout，其回调函数被分发到宏任务 Event Queue 中。我们暂且记为 setTimeout1。
–
遇到 process.nextTick()，其回调函数被分发到微任务 Event Queue 中。我们记为 process1。
- 遇到 Promise，new Promise 直接执行，输出 7。then 被分发到微任务 Event Queue 中。我们记为 then1。
–
又遇到了 setTimeout，其回调函数被分发到宏任务 Event Queue 中，我们记为 setTimeout2。
| 宏任务 Event Queue | 微任务 Event Queue |
|---|---|
| setTimeout1 | process1 |
| setTimeout2 | then1 |
- 上表是第一轮事件循环宏任务结束时各 Event Queue 的情况，此时已经输出了 1 和 7。
- 我们发现了 process1 和 then1 两个微任务。
–
执行 process1, 输出 6。
- 执行 then1，输出 8。
好了，第一轮事件循环正式结束，这一轮的结果是输出 1，7，6，8。那么第二轮时间循环从 setTimeout1 宏任务开始：
- 首先输出 2。接下来遇到了 process.nextTick()，同样将其分发到微任务 Event Queue 中，记为 process2。new Promise 立即执行输出 4，then 也分发到微任务 Event Queue 中，记为 then2。
| 宏任务 Event Queue | 微任务 Event Queue |
|---|---|
| setTimeout2 | process2 |
| then2 |
- 第二轮事件循环宏任务结束，我们发现有 process2 和 then2 两个微任务可以执行。
–
输出 3。
- 输出 5。
- 第二轮事件循环结束，第二轮输出 2，4，3，5。
- 第三轮事件循环开始，此时只剩 setTimeout2 了，执行。
- 直接输出 9。
- 将 process.nextTick()分发到微任务 Event Queue 中。记为 process3。
- 直接执行 new Promise，输出 11。
- 将 then 分发到微任务 Event Queue 中，记为 then3。
| 宏任务 Event Queue | 微任务 Event Queue |
|---|---|
| process3 | |
| then3 |
- 第三轮事件循环宏任务执行结束，执行两个微任务 process3 和 then3。
–
输出 10。
- 输出 12。
- 第三轮事件循环结束，第三轮输出 9，11，10，12。
整段代码，共进行了三次事件循环，完整的输出为 1，7，6，8，2，4，3，5，9，11，10，12。(请注意，node 环境下的事件监听依赖 libuv 与前端环境不完全相同，输出顺序可能会有误差)
六、写在最后
1、js 的异步
我们从最开头就说 javascript 是一门单线程语言，不管是什么新框架新语法糖实现的所谓异步，其实都是用同步的方法去模拟的，牢牢把握住单线程这点非常重要。
2、事件循环 Event Loop
事件循环是 js 实现异步的一种方法，也是 js 的执行机制。
3、javascript 的执行和运行
执行和运行有很大的区别，javascript 在不同的环境下，比如 node，浏览器，Ringo 等等，执行方式是不同的。而运行大多指 javascript 解析引擎，是统一的。
4、setImmediate
微任务和宏任务还有很多种类，比如 setImmediate 等等，执行都是有共同点的，有兴趣的同学可以自行了解。
5、最后的最后
-javascript 是一门单线程语言
-Event Loop 是 javascript 的执行机制
牢牢把握两个基本点，以认真学习 javascript 为中心，早日实现成为前端高手的伟大梦想！
补充：宏任务与微任务
一个宏任务在执行的过程中，是可以添加一些微任务的，就像在柜台办理业务，你前边的一位老大爷可能在存款，在存款这个业务办理完以后，柜员会问老大爷还有没有其他需要办理的业务，这时老大爷想了一下：“最近 P2P 爆雷有点儿多，是不是要选择稳一些的理财呢”，然后告诉柜员说，要办一些理财的业务，这时候柜员肯定不能告诉老大爷说：“您再上后边取个号去，重新排队”。所以本来快轮到你来办理业务，会因为老大爷临时添加的“理财业务”而往后推。也许老大爷在办完理财以后还想 再办一个信用卡？或者 再买点儿纪念币？无论是什么需求，只要是柜员能够帮她办理的，都会在处理你的业务之前来做这些事情，这些都可以认为是微任务。
明白哪些操作是宏任务、哪些是微任务就变得很关键，目前业界比较流行的说法：
宏任务：
| # | 浏览器 | Node |
|---|---|---|
| I/O | v | v |
| setTimeout | v | v |
| setInterval | v | v |
| setImmediate | x | v |
| requestAnimationFrame | v | x |
微任务：
| # | 浏览器 | Node |
|---|---|---|
| process.nextTick | x | v |
| MutationObserver | v | x |
| Promise.then catch finally | v | v |
promise 的回调被认为宏任务还是微任务，不同的浏览器表现不同(可以参阅 Tasks, microtasks, queues and schedules，链接地址：https://jakearchibald.com/201…)。不过，一般共识是 promise 应该是 microtask 队列的一部分。
另外，async/await 本质上是基于 Promise 的一些封装，而 Promise 是属于微任务的一种。所以在使用 await 关键字与 Promise.then 效果类似：
async 函数在 await 之前的代码都是同步执行的，可以理解为 await 之前的代码属于 new Promise 时传入的代码，await 之后的所有代码都是在 Promise.then 中的回调。
