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事件循环机制

JavaScript是世界上最流行的脚本语言,因为你在电脑、手机、平板上浏览的所有的网页,以及无数基于HTML5的手机App,交互逻辑都是由JavaScript驱动的。简单地说,JavaScript是一种运行在浏览器中的解释型的编程语言。

一、JavaScript 是单线程单并发语言

  1. 什么是单线程

    主程序只有一个线程,即同一时间片断内其只能执行单个任务。

  2. 为什么选择单线程?

    JavaScript的主要用途是与用户互动,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。

  3. 单线程意味着什么?

    单线程就意味着,所有任务都需要排队,前一个任务结束,才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长,后一个任务就需要一直等着,这就会导致IO操作(耗时但cpu闲置)时造成性能浪费的问题。

  4. 如何解决单线程带来的性能问题?

    答案是异步!主线程完全可以不管IO操作,暂时挂起处于等待中的任务,先运行排在后面的任务。等到IO操作返回了结果,再回过头,把挂起的任务继续执行下去。于是,所有任务可以分成两种,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)

二、事件循环(Event Loop)

  1. JavaScript 内存模型

    js内存模型

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    * 执行栈(execution context stack):用于主线程任务的执行
    * 堆(Heap):用于存放非结构化数据,譬如程序分配的变量与对象
    * 任务队列(task queue):用于存放异步任务与定时任务。
  2. JavaScript 代码执行机制

    • 步骤1:所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。
    • 步骤2:主线程之外,还存在一个”任务队列”(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在”任务队列”之中放置一个事件。
    • 步骤3:一旦”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”,选择出需要首先执行的任务(由浏览器决定,并不按序)。
    • 主线程不断重复上面的步骤3。

    事件循环

    主线程运行的时候,产生堆(heap)和栈(stack),栈中的代码调用各种外部API,它们在”任务队列”中加入各种事件(click,load,done)。只要栈中的代码执行完毕,主线程就会去读取”任务队列”,依次执行那些事件所对应的回调函数。

  1. 事件循环

    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)。

  1. 宏任务MacroTask、微任务MicroTask

    在 JavaScript 事件循环机制中,任务队列分为宏任务(macro-task)和微任务(micor-task)两种,分别如下:

    • 宏任务包括:setTimeout > setInterval > setImmediate > I/O
    • 微任务包括:process.nextTick > Promise > Object.observe > MutationObserver
  2. 例子

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     function ELoop() {
    // 当前任务
    let p = new Promise((resolve, reject)=>{
    console.log("current Task")
    resolve();
    });
    let nextP;

    setTimeout(()=>{
    console.log("MacroTask_1");
    nextP.then(()=>{
    // 第一次执行时,这段代码并没有执行到。
    console.log("MicroTask_promise_1"); //第一个MicroTask
    })
    console.log("MacroTask_1 end")
    }, 0) // 第一个 MacroTask

    setTimeout(()=>{
    console.log("MacroTask_2");
    console.log("MacroTask_2 end")
    }, 0)// 第二个MacroTask

    nextP = p.then(()=>{
    console.log("MicroTask_promise_2"); //第一个MicroTask
    console.log(111)
    }).then(()=>{
    console.log("MicroTask_promise_3"); // 第二个MicroTask
    console.log(222)
    })

    console.log("current Task end")
    }

    ELoop();
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    current Task
    current Task end
    MicroTask_promise_2
    1111
    MicroTask_promise_3
    MacroTask_1
    MacroTask_1 end
    MicroTask_promise_1
    MacroTask_2
    MacroTask_2 end

三、参考

  1. 事件循环
  2. 事件循环机制
  3. Youtube
  4. 模拟工具
  5. Firefox英文版中文版