深入理解 js 引擎的执行机制
首先,请牢记 2 点:
- js 是单线程语言
- js 中的 event loop 是 js 的执行机制。深入了解 js 的执行,就等于深入了解 js 里的 event loop
js 为什么是单线程的?
js 最初被设计用在浏览器中,那么想象一下,如果浏览器中的 js 是多线程的。
场景描述:
那么现在有 2 个进程,process1 process2,由于是多进程的 js,所以他们对同一个 dom,同时进行操作,process1 删除了该 dom,而 process2 编辑了该 dom,同时下达 2 个矛盾的命令,浏览器究竟该如何执行呢?
这样想,js 为什么被设计成单线程应该就容易理解了吧。
js 为什么需要异步?
场景描述;
如果 js 中不存在异步,只能自上而下执行,如果上一行解析时间很长,那么下面的代码就会被阻塞。对于用户而言,阻塞就意味着‘卡死’,这样就导致了很差的用户体验。
所以,js 中存在异步执行。
单线程又是如何实现异步的呢?
既然 JS 是单线程的,只能在一条线程上执行,又是如何实现的异步呢?
是通过的事件循环(event loop), 就理解了 js 的执行机制。
js 中的 event loop(1)
console.log(1);
setTimeout(function() {
console.log(2);
}, 0);
console.log(3);
// 输出 1 3 2
也就是说,setTimeout 里的函数并没有立即执行,而是延迟了一段时间,满足一定条件后,才去执行的,这类代码,我们叫异步代码。
所以,这里我们首先知道了 JS 里的一种分类方式,就是将任务分为: 同步任务和异步任务
按这种分类方式,js 的执行机制就是:
- 首先判断 js 是同步的还是异步的,同步的就进入主线程,异步就进入 event table
- 异步任务在 event table 中注册函数,当满足触发条件后,被推入 event queue
- 同步任务进入主线程后一直执行,直到主线程空闲,才会去 event queue 中查看是否有可执行的异步任务,若果有就推入到主线程中。
以上三步循环执行,就是 event loop
所以上述例子,你是否可以描述他们的执行顺序了?
console.log(1); // 同步任务,放入主线程中
setTimeout(function() {
// 异步任务,放到event table中,0秒后被推入到event queue中
console.log(2);
}, 0);
console.log(3); // 同步任务,放到主线程中
// 输出 1 3 2
// 当1,3被打印后,主线程去event queue(事件队列)里查看是否有可执行的函数,执行setTimeout里面的函数。
js 中的 event loop(2)
再看下一个例子:
setTimeout(function() {
console.log("定时器开始");
}, 0);
new promise(function(resolve) {
console.log("马上执行for循环了");
}).then(function(resolve) {
console.log("执行then函数拉");
});
console.log("代码执行结束");
用之前总结的 js 执行机制去分析:
setTimeout 是异步任务,放在 event table中
new promise是同步任务,被放到主线程中,直接打印console.log('马上执行for循环了');
.then里面的是异步任务,被放到event table中
console.log('代码执行结束') 是同步代码,被放在主线程中,直接执行。
所以,结果是 【马上执行 for 循环啦 — 代码执行结束 — 定时器开始啦 — 执行 then 函数啦】吗?
亲自执行后,结果居然不是这样,而是【马上执行 for 循环啦 — 代码执行结束 — 执行 then 函数啦 — 定时器开始啦】
那么,难道是异步任务的执行顺序,不是前后顺序,而是另有规定? 事实上,按照异步和同步的划分方式,并不准确
而准确的划分方式是:
- macro-task(宏任务): 整体代码 script, setTimeout,setInterval
- micro-task(微任务): Promise,process,nextTick
按照这种分类方式,js 的执行机制就是:
- 执行一个宏任务,过程中如果遇到微任务,就将其放到微任务的 event queue 中
- 当前宏任务执行完成后,会常看微任务的 event queue ,并将里面全部的微任务依次执行完。
重复以上 2 步骤,结合 event loop(1) event loop(2) ,就是更为准确的 JS 执行机制了。
按照刚才的机制,分析例 2:
// 首先执行script下的宏任务,遇到setTimeout,将其放在宏任务队列中
setTimeout(function() {
console.log("定时器开始");
}, 0);
// 遇到new promise直接执行
new promise(function(resolve) {
console.log("马上执行for循环了");
}).then(function(resolve) {
// .then方法,是微任务,放在微任务队列中
console.log("执行then函数拉");
});
console.log("代码执行结束");
// 宏任务执行完毕,查看本轮的微任务,返现有一个then方法。再去执行宏任务队列中的函数。
谈谈 setTimeout
这段 setTimeout 代码什么意思? 我们一般说: 3 秒后,会执行 setTimeout 里的那个函数
setTimeout(function() {
console.log("执行了");
}, 3000);
但是这种说并不严谨,准确的解释是: 3 秒后,setTimeout 里的函数被会推入 event queue,而 event queue(事件队列)里的任务,只有在主线程空闲时才会执行。
所以只有满足 (1)3 秒后 (2)主线程空闲,同时满足时,才会 3 秒后执行该函数
如果主线程执行内容很多,执行时间超过 3 秒,比如执行了 10 秒,那么这个函数只能 10 秒后执行了