用大白话告诉你什么是Event Loop

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前沿

从前有座山，山里有座庙，庙里有个小和尚在讲故事、讲什么呢？讲的是：

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...

请看一个小故事

以前有一个餐厅，这个餐厅有一个老板和一个厨师，自己创业的，刚开始起步阶段，没有资金请员工，所以自己来当老板兼服务员。

由于刚开业，所以会有一个充值优惠的活动，充了1000元是超级VIP客户，充了100元以上的是VIP客户，

所以来这家餐厅的顾客有这四种类型

1. 家里有矿的超级VIP客户
2. 充了钱的VIP客户
3. 普通的客户
4. 每次吃饭都带着一群人来吃的客户

作为VIP顾客，肯定得有VIP特权。

• 优先上菜
• 同等VIP，先点菜的先上菜

所以这个店的上菜顺序跟身份和点菜的顺序有关，

超级VIP客户 > VIP客户 > 普通客户 > 一桌的客户

这里为什么普通客户会大于一桌的客户呢？主要是因为炒一个人的菜比炒一桌人的菜快

一天、老板开始营业后，陆陆续续的来了一些人进来点餐吃饭。

• 第一个进来的是普通的客户，点了一道回锅肉

• 第二个进来的是充了钱的VIP客户，点了一道小龙虾

• 第三个进来的是一群人一起吃饭的客户，点了很多菜

• 第四个进来的是一个超级VIP客户，点了一道酸菜鱼

由于这个店只有一个人，所以老板招待好他们点完餐之后就去炒菜了。根据上面提到的顺序，所以会先炒超级VIP客户点的菜、然后到VIP客户点的菜、然后到普通客户点的菜、最后到一桌的客户点的菜

让我们用伪代码看看如何实现这个逻辑

我们定义了四个function

• superVipOrder(name, dish) 用来表示超级VIP用户下单点菜
• vipOrder(name, dish) 用来表示VIP用户下单点菜
• order(name, dish) 用来表示普通用户下单点菜
• groupOrder(name, dish) 用来表示一桌子客户下单点菜

根据上面提到的上菜规则，

超级VIP客户 > VIP客户 > 普通客户 > 一桌的客户

实际的上菜顺序我们可以知道是

那么问题来了，那些function都是什么呢？

其实很简单，这些function都对应着JavaScript中的一些异步函数

// 超级VIP客户
// 微任务，将回调加入到  执行队列，优先执行
function superVipOrder(name, dish, order) {
  process.nextTick(() => {
    console.log(red(`superVip顾客 ${name} 点了 ${dish} 已经上了`));
  });
}

// VIP客户
// 微任务，将回调加入到  执行队列，优先执行，优先级比process.nextTick低
function vipOrder(name, dish, order) {
  new Promise((resolve, reject) => {
    resolve(true);
  }).then(() => {
    console.log(blue(`vip顾客 ${name} 点了 ${dish} 已经上了`));
  });
}

// 普通客户下单
// 宏任务，将回调加入到 宏任务的执行队列中
function order(name, dish, order) {
  setTimeout(() => {
    console.log(yellow(`普通顾客 ${name} 点了 ${dish} 已经上了`));
  }, 0);
}

// 一桌的客户
function groupOrder(name, dish, order) {
  setImmediate(() => {
    console.log(green(`一桌子顾客 ${name} 点了 ${dish} 已经上了`));
  });
}

我们可以暂且先把 process.nextTick 认为是超级vip用户，优先级最高、

原生Promise认为是vip用户，执行优先级高

setTimeout 认为是普通用户，执行优先级一般

setImmediate 认为是一群用户，执行优先级低

还原伪代码

我们将伪代码还原成这些异步函数，这会让我们看的更加直观、亲切一些

根据上面故事提到的优先级规则，我们知道输出的结果是这样的

为什么会是这样的结果呢？下面就来讲讲JavaScript中的Event Loop

Event Loop

1. JavaScript的事件循环

我们知道 JavaScript是单线程的，就像上面故事的老板，他得去服务员去招待客人点菜，并将菜单给厨师，厨师炒好后再给到他去上菜。如果老板不请个厨师，自己来炒菜的话，那么在炒菜时就没办法接待客人，客人就会等待点菜。等着等着就会暴露出服务态度不行的问题。所以说，得有厨师专门处理炒菜的任务

所以在js中，任务分为同步任务和异步任务，

• 同步任务 -> 服务员去接待客人点菜
• 异步任务 -> 厨师炒菜、异步回调函数相当于 服务员去上菜

JS的事件循环如图所示，

1. 在执行主线程的任务时，如果有异步任务，会进入到Event Table并注册回调函数，当指定的事情完成后，会将这个回调函数放到 callback queue 中
2. 在主线程执行完毕之后，会去读取 callback queue中的回调函数，进入主线程执行
3. 不断的重复这个过程，也就是常说的Event Loop（事件循环）了

2. 异步任务

异步任务又分为宏任务跟微任务、他们之间的区别主要是执行顺序的不同。

在js中，微任务有

• 原生的Promise -> 其实就是我们上面提到的VIP用户，

• process.nextTick -> 其实就是我们上面提到的超级VIP用户，

process.nextTick的执行优先级高于Promise的

宏任务

• 整体代码 script
• setTimeout -> 其实就是我们上面提到的普通用户，
• setImmediate -> 其实就是我们上面提到的群体用户，

setTimeout的执行优先级高于 setImmediate 的

宏任务与微任务的执行过程

在一次事件循环中，JS会首先执行 整体代码 script，执行完后会去判断微任务队列中是否有微任务，如果有，将它们逐一执行完后在一次执行宏任务。如此流程

测试

下面我们来看一段代码是否了解了这个流程

<script>
    setTimeout(() => {
      console.log('a');
      new Promise( res => {
        res()
      }).then( () => {
        console.log('c');
      })
      process.nextTick(() => {
        console.log('h');
      })
    }, 0)
    console.log('b');
    
    process.nextTick( () => {
      console.log('d');
      process.nextTick(() => {
        console.log('e');
        process.nextTick(() => {
          console.log('f');
        })
      })
    })
    
    setImmediate( () => {
      console.log('g');
    })
</script>

执行结果为：b d e f a h c g

让我们来分析一下这段代码的执行流程

1. 首页执行第一个宏任务 整段script标签代码，遇到第一个 setTimeout，将其回调函数加入到宏任务队列中，

2. 输出 console.log('b')

3. 遇到process.nextTick，将其回调函数加入到微任务

4. 遇到setImmediate 将其回调函数加入到宏任务队列中

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout	process.nextTick
setImmediate

5. 当第一个宏任务执行完后，就会去判断是否还有微任务，刚好有一个 微任务，执行process.nextTick的回调，输出 console.log('d')，然后又遇到了一个process.nextTick，又将其放入到微任务队列
6. 继续将微任务队列中的回调函数取出，继续执行，输出 console.log('e')，然后又遇到了一个process.nextTick，又将其放入到微任务队列
7. 继续将微任务队列中的回调函数取出，继续执行，输出 console.log('f')，然后又遇到了一个process.nextTick，又将其放入到微任务队列

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout
setImmediate

8. 当微任务队列为空后，开始新的宏任务，取出第一个宏任务队列的函数，setTimeout，执行 console.log('a')，然后遇到Promise，process.nextTick 将其回调加入到微任务队列。执行完后

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setImmediate	promise.then
-	process.nextTick

9. 继续判断微任务队列是否有回调函数可执行，由于process.nextTick的执行优先级大于promise，所以会先执行process.nextTick的回调，输出 console.log('h');、如果有多个process.nextTick的回调，会将process.nextTick的所有回调执行完成后才会去执行其它微任务的回调。
   当nextTick所有的回调执行完后，执行promise的回调，输出console.log('c');，直到promise的回调队列执行完后，又会去判断是否还有微任务。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setImmediate

10. 微任务执行完后，开始执行新的宏任务，执行setImmediate的回调，输出 console.log('g');

3. setImmediate

这里为什么要把 setImmediate 单独拿出来说呢，因为它属于宏任务的范畴，但又有点不一样的地方。

先看一段代码

按照我们上面的分析逻辑，我们会认为这段代码的输出结果应该是a b c d 。
如果我们把使用Node 0.10.x的版本去执行这段代码，结果确实是输出a b c d

然而，在Node 大于 4.x 的版本后，在执行setImmediate的，会使用while循环，把所有的immediate回调取出来依次进行处理。

这也是我为什么把 setImmediate 比喻成 一桌子人客户的原因。

最后看一段代码看看自己是否真的掌握了

如果还没有掌握，欢迎评论区吐槽

<script>
   console.log("start");
   process.nextTick(() => {
     console.log("a");
     setImmediate(() => {
       console.log("d");
     });
     new Promise(res => res()).then(() => {
       console.log("e");
       process.nextTick(() => {
         console.log("f");
       });
       new Promise(r => {
         r()
       })
       .then(() => {
         console.log("g");
       });
       setTimeout(() => {
         console.log("h");
       });
     });
   });
   
   setImmediate(() => {
     console.log("b");
     process.nextTick(() => {
       console.log("c");
     });
     new Promise(res => res()).then(() => {
       console.log("i");
     });
   });
   console.log("end");
</script>

输出的结果为： start end a e g f h b d c i

简单分析一下代码：

1. 第一轮事件循环开始，执行script代码，输出 start end ，将process.nextTick 的回调加入微任务队列中，将setImmediate的回调加入到宏任务的队列中
2. 执行微任务队列中的process.nextTick的回调，输出 a 、将setImmediate的回调加入到宏任务的队列中，遇到promise、将回调加入到微任务队列中。

宏任务	微任务
setImmediate	promise.then
setImmediate	-

3. 继续执行微任务队列中的回调，取出promise.then并执行，输出e，将process.nextTick的回调放入到微任务中，遇到promise、将回调加入到微任务队列中。
4. 判断当前promise的回调队列是否还有回调函数没执行，如果有，将继续执行，取出刚刚放入的promise的回调，输出 g，当Promise回调队列执行完后，继续判断当前是否还有微任务。
5. 取出process.nextTick的回调并执行，输出g

宏任务	微任务
setImmediate	-
setImmediate	-
setTimeout	-

6. 当前微任务队列为空后，开始执行宏任务，因为setTimeout的优先级大于setImmediate，所以先取出setTimeout的回调并执行，输出h
7. 当前微任务队列还是为空，开始执行宏任务，取出所有setImmediate的回调函数，并执行，输出b d，将 process.next 与 promise的回调放入到微任务队列中。
8. 取出微任务队列中的回调函数，并执行，输出 c i

总结

Event Loop 作为面试的高频题，静下心来认真的分析一下，其实不难理解。

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