JavaScript的事件循环机制(Event Loop)

2021/5/17

事件循环机制是 JavaScript 运行的核心,因此要想写出 bug 少的 js 代码就必须要了解这个机制是如何运作的,以及为什么会有这个机制。

本篇文章是我对 Event Loop 的理解

单线程

JavaScript 是一个单线程的非阻塞的脚本语言,也就是说 JavaScript 在同一时间只能做一件事。那么,为什么 JavaScript 不能有多个线程呢?

在最开始 JavaScript 还不像现在是一个全能的语言,那个时候它只有一个任务,就是作为浏览器的脚本,与用户互动和操作 DOM。这就决定了它只能是单线程的,不然会带来很复杂的问题。比如:如果 JavaScript 有两个线程,一个线程在某个 DOM 节点上添加了内容,而另一个线程删除了这个节点,那么这个时候应该以哪个线程为准?

所以在最开始 JavaScript 命中注定是单线程的语言。

HTML5 之后提出了 Web Worker,为 JavaScript 提供了多线程环境,但是子线程完全受主线程控制并且不能操作 DOM,因此并没有改变 JavaScript 单线程的本质

执行栈与任务队列

为了解决单线程导致的 CPU 利用率低以及后一个任务必须等待前一个任务结束才能执行的问题,JavaScript 将所有任务分成了同步任务异步任务,同步任务会在进入主线程执行栈,而异步任务会进入任务队列等执行栈所有任务执行完毕后才会进入执行栈执行。

JavaScript 是单线程的,但是 JavaScript 的执行环境不是,浏览器会为异步任务单独开一个线程,也就是任务队列

主线程会不断重复以下三个步骤:

  1. 同步任务进入执行栈执行
  2. 异步任务进入主线程之外的任务队列
  3. 执行栈中的所有同步任务执行完毕后,读取任务队列中的任务,放入执行栈中执行

微任务与宏任务

异步任务又被分为微任务宏任务,它们之间的执行优先级并不相同,微任务总会在宏任务之前执行,也就是说:同步任务>微任务>宏任务。

在浏览器中,微任务的任务队列会在每个宏任务执行完后执行

老版本的 Nodejs 中有所不同,微任务会在事件循环的各个阶段之间执行

Nodejs V11 之后就与浏览器的机制相同了

微任务:

  • Promise 的Promise.then`Promise.catch\Promise.finally`
  • MutationObserver(可以用来监听 DOM 变动)
  • proccess.nextTick(nodejs 独有)
  • queueMicrotask

宏任务:

  • script 标签中的代码
  • 事件触发的回调函数,如:DOM 的事件回调、requestAnimationFrame、IO 操作
  • 定时器的回调函数

可能还会完善…