JavaScript事件轮询、微任务和宏任务

JavaScript是单线程语言,也就是说同一个事件只能做一件事。虽然HTML5提出了Web Worker,允许JavaScript脚本创建多个线程,但是子线程完全受主线程控制,且不得操作DOM和BOM。所以,依然没有改变JavaScript是单线程的本质。
为了解决单线程导致的线程等待资源,cpu空闲,而其他任务一直等待的问题。将所有的任务分为两种,一种是同步任务,一种是异步任务。同步任务指的是,在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行下一个任务。异步任务指的是,不进入主线程,而进入“任务队列”的任务,自由“任务队列”通知主线程,某个异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。
主任务和任务队列示意图:
在这里插入图片描述
执行过程:
(1)所有的同步任务都在主线程上指向,形成一个执行栈
(2)主线程之外,还存在一个“任务队列”。只要异步任务有了运行结果,就在“任务队列”之中放置一个事件。
(3)一旦“执行栈”中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取“任务队列”,将可执行的任务放在主线程执行。任务队列是一个先进先出的数据结构,排在前面的事件,优先被主线程读取。
(4)主线程不短重复上面的第三步。
只要主线程空了,就会去读取“任务队列”。
Event Loop(事件轮询)
主线程从“任务队列”中读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个过程的这种运行机制又称为Event Loop(事件循环)。
在这里插入图片描述
除了放置异步任务的队列,“任务队列还放置定时器”,即指定某些代码在多长时间之后执行。定时器功能的主要由setTimeout()和setInterval()这两个函数执行。setTimeout()只执行一次,setInterval()反复执行。Node规定,process.nextTick和Promise的回调函数,追加在本轮循环,即同步任务一旦执行完成,就开始执行它们。而setTimeout、setInterval、setImmediate的回调函数,追加在次轮循环。
除了广义的同步任务和异步的任务,更精细的定义为:
macro-task(宏任务):包括整体代码script、setTimeout,setInterval
micro-task(微任务):Promise、process.nextTick
下面代码可以帮助理解上面的内容:

console.log('1');
setTimeout(function() {
    console.log('2');
    process.nextTick(function() {
        console.log('3');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('4');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('5')
    })
})
process.nextTick(function() {
    console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('7');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('8')
})

setTimeout(function() {
    console.log('9');
    process.nextTick(function() {
        console.log('10');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('11');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('12')
    })
})

js代码都是从上到下,一行一行指向,首先遇到第一行console.log(‘1’);执行输出1,然后第二行setTimeout异步任务,放入任务队列。下面遇到promise.nextTick是微任务放到本轮循环的结尾,之后遇到new Promise直接指向输出7,then被放到本轮循环的结尾,接着执行又遇到的setTimeout放到任务队列,本轮代码执行完,开始依次执行本轮结尾的代码,输出6,8。然后主线程的任务执行完毕,无任务队列中取出一个setTimeout放入主线程开始执行,输出2,然后遇到process.nextTick,放到本轮循环的结尾,执行new Promise输出4,then放入本轮循环结尾,主线程代码执行完,开始执行本轮结尾输出3,5。然后再去任务队列中取第二个setTimeout执行输出9,11,10,12。
所以输出的顺序为1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12。
请注意,node环境下的事件监听依赖libuv与前端环境不完全相同,输出顺序可能会有误差。

上述内容来源于以下两篇内容,本人只整理了自己的盲区,有些内容讲的不是很清楚,具体可查阅:
http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html
https://juejin.im/post/59e85eebf265da430d571f89

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