前言
众所周知,为了与浏览器进行交互,Javascript是一门非阻塞单线程脚本语言。
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为何单线程? 因为如果在DOM操作中,有两个线程一个添加节点,一个删除节点,浏览器并不知道以哪个为准,所以只能选择一个主线程来执行代码,以防止冲突。虽然如今添加了webworker等新技术,但其依然只是主线程的子线程,并不能执行诸如I/O类的操作。长期来看,JS将一直是单线程。
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为何非阻塞?因为单线程意味着任务需要排队,任务按顺序执行,如果一个任务很耗时,下一个任务不得不等待。所以为了避免这种阻塞,我们需要一种非阻塞机制。这种非阻塞机制是一种异步机制,即需要等待的任务不会阻塞主执行栈中同步任务的执行。这种机制是如下运行的:
- 所有同步任务都在主线程上执行,形成一个
执行栈(execution context stack)
- 等待任务的回调结果进入一种
任务队列(task queue)
。 - 当主执行栈中的同步任务执行完毕后才会读取
任务队列
,任务队列中的异步任务(即之前等待任务的回调结果)会塞入主执行栈, - 异步任务执行完毕后会再次进入下一个循环。此即为今天文章的主角
事件循环(Event Loop)
用一张图展示这个过程:
- 所有同步任务都在主线程上执行,形成一个
正文
1.macro task与micro task
在实际情况中,上述的任务队列(task queue)
中的异步任务分为两种:微任务(micro task)
和宏任务(macro task)
。
- micro task事件:
Promises(浏览器实现的原生Promise)
、MutationObserver
、process.nextTick
<br /> - macro task事件:
setTimeout
、setInterval
、setImmediate
、I/O
、UI rendering
这里注意:script(整体代码)
即一开始在主执行栈中的同步代码本质上也属于macrotask,属于第一个执行的task
microtask和macotask执行规则:
- macrotask按顺序执行,浏览器的ui绘制会插在每个macrotask之间
- microtask按顺序执行,会在如下情况下执行:
- 每个callback之后,只要没有其他的JS在主执行栈中
- 每个macrotask结束时
下面来个简单例子:
console.log(1); setTimeout(function() { console.log(2); }, 0); new Promise(function(resolve,reject){ console.log(3) resolve() }).then(function() { console.log(4); }).then(function() { console.log(5); }); console.log(6);
一步一步分析如下:
- 1.同步代码作为第一个macrotask,按顺序输出:1 3 6
- 2.microtask按顺序执行:4 5
- 3.microtask清空后执行下一个macrotask:2
再来一个复杂的例子:
// Let's get hold of those elements var outer = document.querySelector('.outer'); var inner = document.querySelector('.inner'); // Let's listen for attribute changes on the // outer element new MutationObserver(function() { console.log('mutate'); }).observe(outer, { attributes: true }); // Here's a click listener… function onClick() { console.log('click'); setTimeout(function() { console.log('timeout'); }, 0); Promise.resolve().then(function() { console.log('promise'); }); outer.setAttribute('data-random', Math.random()); } // …which we'll attach to both elements inner.addEventListener('click', onClick); outer.addEventListener('click', onClick);
假设我们创建一个有里外两部分的正方形盒子,里外都绑定了点击事件,此时点击内部,代码会如何执行?一步一步分析如下:
- 1.触发内部click事件,同步输出:click
- 2.将setTimeout回调结果放入macrotask队列
- 3.将promise回调结果放入microtask
- 4.将Mutation observers放入microtask队列,主执行栈中onclick事件结束,主执行栈清空
- 5.依序执行microtask队列中任务,输出:promise mutate
- 6.注意此时事件冒泡,外部元素再次触发onclick回调,所以按照前5步再次输出:click promise mutate(我们可以注意到事件冒泡甚至会在microtask中的任务执行之后,microtask优先级非常高)
- 7.macrotask中第一个任务执行完毕,依次执行macrotask中剩下的任务输出:timeout timeout