javascript事件循环

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。

EventLoop

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”，所有同步任务进入主线程执行，形成一个执行栈（execution context stack）。异步的进入Event Table并注册函数。
异步任务指定的事情完成时，Event Table会将这个函数移入Event Queue。
主线程(执行栈)内的所有同步任务执行完毕为空，会去Event Queue读取对应的函数，进入主线程(执行栈)执行。
上述过程会不断重复，也就是常说的Event Loop(事件循环)。

例如：

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。

定时器

setTimeout

function task() {
  console.log("执行");
}

function sleep(num) {
  for (let i = 0; i < num; i++) {}
}
setTimeout(() => {
  task()
}, 3000)

sleep(10000000000)

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

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。

setInterval

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。

任务

console.log(1)

setTimeout(() => {
  console.log(2)
}, 0)

Promise.resolve().then(() => {
  console.log(3)
}).then(() => {
  console.log(4)
})

console.log(5)
// 1、5、3、4、2

当遇到上面这种问题时，仅仅依靠上面的知识还是不够的。因为 setTimeout和Promise.then 都是异步的，怎么判断他们的执行顺序呢？

这就引出了宏任务与微任务。

这两个概念属于对异步任务的分类，不同的API注册的异步任务会依次进入自身对应的队列(Event Queue)中，然后等待Event Loop将它们依次压入执行栈中执行。比如setTimeout和setInterval会进入相同的Event Queue。

特别的：script代码执行到底部就相当于一次宏任务。第一次执行栈执行的代码就是script代码执行到底部。这样就能理解下面的“每次执行栈执行的代码就是一个宏任务”这个说法了。

EventLoop

宏任务

(macro)task（又称之为宏任务），可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务（包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行）。

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(macro)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，流程如下：

1	(macro)task->渲染->(macro)task->...

(macro)task主要包含：setTimeout、setInterval、I/O、UI交互事件、postMessage、MessageChannel、setImmediate(Node.js 环境)

微任务

(micro)task（又称为微任务），可以理解是在当前 task 执行结束后立即执行的任务。也就是说，在当前task任务后，下一个task之前，在渲染之前。

所以它的响应速度相比setTimeout（setTimeout是task）会更快，因为无需等渲染。也就是说，在某一个(macro)task执行完后，就会将在它执行期间产生的所有(micro)task都执行完毕（在渲染前）。

(micro)task主要包含：Promise.then、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)

事件循环的顺序，决定js代码的执行顺序。进入整体代码后，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。

例如：

setTimeout(function () {
  console.log('setTimeout');
})

new Promise(function (resolve) {
  console.log('promise');
  resolve();
}).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。

下图是它们的关系：

EventLoop

测试题

实例1

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')
  })
})
// 1，7，6，8，2，4，3，5，9，11，10，12

第一轮事件循环流程分析如下：

整体代码作为进入主线程，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)

实例2

new Promise(resolve => {
  resolve(1);

  Promise.resolve().then(() => {
    // t2
    console.log(2)
  });
  console.log(4)
}).then(t => {
  // t1
  console.log(t)
});
console.log(3);

这段代码的流程大致如下：

首先遇到 Promise 实例，构造函数首先执行，所以首先输出了 4。此时 microtask 的任务有 t2 和 t1
继续运行，输出 3。
执行所有的微任务，先后取出 t2 和 t1，分别输出 2 和 1
代码执行完毕

综上，上述代码的输出是：4321

为什么 t2 会先执行呢？理由如下：

对于下面的解释还是不太理解。。。

根据 Promises/A+规范：

实践中要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行，且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行

Promise.resolve 方法允许调用时不带参数，直接返回一个resolved 状态的 Promise 对象。立即 resolved 的 Promise 对象，是在本轮“事件循环”（event loop）的结束时执行，而不是在下一轮“事件循环”的开始时。

http://es6.ruanyifeng.com/#docs/promise#Promise-resolve

所以，t2 比 t1 会先进入 microtask 的 Promise 队列。

总结

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。

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。

参考

这一次，彻底弄懂 JavaScript 执行机制

从一道题浅说 JavaScript 的事件循环

JavaScript的错误类型

EvalError

RangeError

ReferenceError

SyntaxError

TypeError

URIError

JS深入理解异步

什么是异步

JS 为何会有异步

异步的实现原理

常用的异步操作

异步和 event-loop

事件绑定算不算异步？

相同

不同

JS-EventLoop

javascript事件循环

定时器

setTimeout

setInterval

任务

宏任务

微任务

测试题

实例1

实例2

总结