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内容更新于: 2022-06-01 11:39:19

EventLoop

前言:Event Loop即事件循环,是指浏览器或Node的一种解决javaScript单线程运行时不会阻塞的一种机制,也就是我们经常使用异步的原理。

前言

Event Loop即事件循环,是指浏览器或Node的一种解决javaScript单线程运行时不会阻塞的一种机制,也就是我们经常使用异步的原理。

堆,栈、队列

堆(Heap)

堆是一种数据结构,是利用完全二叉树维护的一组数据,堆分为两种,一种为最大堆,一种为最小堆,将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。 堆是线性数据结构,相当于一维数组,有唯一后继。 如最大堆

栈(Stack)

栈在计算机科学中是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。栈是一种数据结构,它按照后进先出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。 栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。

队列(Queue)

特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。 进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。 队列中没有元素时,称为空队列。
队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队,从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入,在另一端删除,所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除,故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)

Event Loop

在JavaScript中,任务被分为两种,一种宏任务(MacroTask)也叫Task,一种叫微任务(MicroTask)。

MacroTask(宏任务)

script全部代码、setTimeout、setInterval、setImmediate(浏览器暂时不支持,只有IE10支持,具体可见MDN)、I/O、UI Rendering。

MicroTask(微任务)

Process.nextTick(Node独有)、Promise、Object.observe(废弃)、MutationObserver

浏览器中的Event Loop

Javascript 有一个 main thread 主线程和 call-stack 调用栈(执行栈),所有的任务都会被放到调用栈等待主线程执行。

JS调用栈

JS调用栈采用的是后进先出的规则,当函数执行的时候,会被添加到栈的顶部,当执行栈执行完成后,就会从栈顶移出,直到栈内被清空。

同步任务和异步任务

Javascript单线程任务被分为同步任务和异步任务,同步任务会在调用栈中按照顺序等待主线程依次执行,异步任务会在异步任务有了结果后,将注册的回调函数放入任务队列中等待主线程空闲的时候(调用栈被清空),被读取到栈内等待主线程的执行。
任务队列Task Queue,即队列,是一种先进先出的一种数据结构。

事件循环的进程模型

选择当前要执行的任务队列,选择任务队列中最先进入的任务,如果任务队列为空即null,则执行跳转到微任务(MicroTask)的执行步骤。将事件循环中的任务设置为已选择任务。执行任务。将事件循环中当前运行任务设置为null。将已经运行完成的任务从任务队列中删除。microtasks步骤:进入microtask检查点。更新界面渲染。返回第一步。
执行进入microtask检查点时,用户代理会执行以下步骤: 设置microtask检查点标志为true。当事件循环microtask执行不为空时:选择一个最先进入的microtask队列的microtask,将事件循环的microtask设置为已选择的microtask,运行microtask,将已经执行完成的microtask为null,移出microtask中的microtask。清理IndexDB事务设置进入microtask检查点的标志为false。 上述可能不太好理解,下图是我做的一张图片:
执行栈在执行完同步任务后,查看执行栈是否为空,如果执行栈为空,就会去执行Task(宏任务),每次宏任务执行完毕后,检查微任务(microTask)队列是否为空,如果不为空的话,会按照先入先出的规则全部执行完微任务(microTask)后,设置微任务(microTask)队列为null,然后再执行宏任务,如此循环。

举个例子


console.log('script start');

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

Promise.resolve().then(function() {
  console.log('promise1');
}).then(function() {
  console.log('promise2');
});
console.log('script end');


第一次执行:


Tasks:run script、 setTimeout callback

Microtasks:Promise then	

JS stack: script	
Log: script start、script end。


执行同步代码,将宏任务(Tasks)和微任务(Microtasks)划分到各自队列中。

第二次执行:


Tasks:run script、 setTimeout callback

Microtasks:Promise2 then	

JS stack: Promise2 callback	
Log: script start、script end、promise1、promise2


执行宏任务后,检测到微任务(Microtasks)队列中不为空,执行Promise1,执行完成Promise1后,调用Promise2.then,放入微任务(Microtasks)队列中,再执行Promise2.then。

第三次执行:


Tasks:setTimeout callback

Microtasks:	

JS stack: setTimeout callback
Log: script start、script end、promise1、promise2、setTimeout


当微任务(Microtasks)队列中为空时,执行宏任务(Tasks),执行setTimeout callback,打印日志。

第四次执行:


Tasks:setTimeout callback

Microtasks:	

JS stack: 
Log: script start、script end、promise1、promise2、setTimeout


清空Tasks队列和JS stack。 以上执行帧动画可以查看Tasks, microtasks, queues and schedules 或许这张图也更好理解些。

再举个例子


console.log('script start')

async function async1() {
  await async2()
  console.log('async1 end')
}
async function async2() {
  console.log('async2 end') 
}
async1()

setTimeout(function() {
  console.log('setTimeout')
}, 0)

new Promise(resolve => {
  console.log('Promise')
  resolve()
})
  .then(function() {
    console.log('promise1')
  })
  .then(function() {
    console.log('promise2')
  })

console.log('script end')


这里需要先理解async/await。 async/await 在底层转换成了 promise 和 then 回调函数。 也就是说,这是 promise 的语法糖。 每次我们使用 await, 解释器都创建一个 promise 对象,然后把剩下的 async 函数中的操作放到 then 回调函数中。 async/await 的实现,离不开 Promise。从字面意思来理解,async 是“异步”的简写,而 await 是 async wait 的简写可以认为是等待异步方法执行完成。

关于73以下版本和73版本的区别

在73版本以下,先执行promise1和promise2,再执行async1。在73版本,先执行async1再执行promise1和promise2。 主要原因是因为在谷歌(金丝雀)73版本中更改了规范,如下图所示:
区别在于RESOLVE(thenable)和之间的区别Promise.resolve(thenable)。 在73以下版本中 首先,传递给await的值被包裹在一个Promise中。然后,处理程序附加到这个包装的Promise,以便在Promise变为fulfilled后恢复该函数,并且暂停执行异步函数,一旦promise变为fulfilled,恢复异步函数的执行。每个await引擎必须创建两个额外的 Promise(即使右侧已经是一个Promise)并且它需要至少三个microtask队列ticks(tick为系统的相对时间单位,也被称为系统的时基,来源于定时器的周期性中断(输出脉冲),一次中断表示一个tick,也被称做一个“时钟滴答”、时标。)。 引用贺老师知乎上的一个例子


async function f() {
  await p
  console.log('ok')
}


下接第二部分

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