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宏任务和微任务

我们先来看一道有关事件循环的前端面试题:

async function async1() {
console.log('async1 start');
await async2();
console.log('async1 end');
}
async function async2() {
console.log('async2');
}

console.log('script start');

setTimeout(function () {
console.log('setTimeout');
}, 0);

async1();

new Promise(function (resolve) {
console.log('promise1');
resolve();
}).then(function () {
console.log('promise2');
});
console.log('script end');

输出结果为:

在 JS 引擎执行过程中,进入执行阶段后,代码的执行顺序如下:

宏任务(同步任务) →  微任务 →  渲染 → 宏任务(异步任务)

进入 ES6 或 Node 环境中,JS 的任务分为两种,分别是宏任务(macro-task)和微任务(micro-task),在最新的 ECMAScript 中,微任务称为 jobs,宏任务称为 task。

宏任务

宏任务(macro-task/task)又按执行顺序分为同步宏任务和异步宏任务(这是两个宏任务)。理解宏任务中同步任务和异步任务的执行顺序,那么就相当于理解了 JS 异步执行机制–事件循环(Event Loop)。

同步宏任务

同步任务指的是在 JS 引擎主线程上按顺序执行的任务,只有前一个任务执行完毕后,才能执行后一个任务,形成一个执行栈(函数调用栈)。

console.log('script start');
console.log('script end');

异步宏任务

异步任务指的是不直接进入 JS 引擎主线程,而是满足触发条件时,相关的线程将该异步任务推进任务队列(task queue),等待 JS 引擎主线程上的任务执行完毕,空闲时读取执行的任务,例如

  • 异步 Ajax
  • DOM 事件
  • setTimeout/setInterval
  • I/O
  • UI rendering
  • postMessage
  • MessageChannel
  • setImmediate(Node.js 环境)

setTimeout

点击查看setTimeout语法

setTimeout(function () {
console.log('setTimeout');
}, 0);

每一个setTimeout在执行时,会返回一个唯一 ID。我们在使用时,常常会使用一个变量将这个唯一 ID 保存起来,用以传入clearTimeout,清除定时器。

我们都知道setTimeoutsetInterval是异步任务的定时器,需要添加到任务队列等待主线程执行,那么使用setTimeout模拟实现setInterval,会有区别吗?

如果感兴趣,想深入了解两者的不同,可以点击此处查看

setTimeout 应用拓展

  1. 防抖和节流教程
  2. 防抖源码实现
  3. 节流源码实现

微任务

微任务(micro-task/job)是在es6和node环境中出现的一个任务类型,如果不考虑 es6 和 node 环境的话,我们只需要理解宏任务事件循环的执行过程就已经足够了,但是到了 es6 和 node 环境,我们就需要理解微任务的执行顺序了。

微任务(micro-task)的 API 主要有:

  • Promise.then
  • async/await
  • process.nextTick(Node.js 环境)
  • Object.observer
  • MutationObserver

微任务可以理解是在当前宏任务执行结束后立即执行的任务。也就是说,在当前宏任务后,下一个宏任务之前,在渲染之前。

所以它的响应速度相比setTimeout(setTimeout是task)会更快,因为无需等渲染。也就是说,在某一个 macrotask 执行完后,就会将在它执行期间产生的所有 microtask 都执行完毕(在渲染前)。

Promise 和 async 立即执行

我们知道 Promise 中的异步体现在 then 和 catch 中,所以写在 Promise 中的代码是被当做同步任务立即执行的。而在 async/await 中,在出现 await 出现之前,其中的代码也是立即执行的。那么出现了 await 时候发生了什么呢?

await 做了什么

从字面意思上看 await 就是等待,await 等待的是一个表达式,这个表达式的返回值可以是一个 promise 对象也可以是其他值。

很多人以为 await 会一直等待之后的表达式执行完之后才会继续执行后面的代码,实际上 await 是一个让出线程的标志。await 后面的表达式会先执行一遍,将 await 后面的代码加入到 microtask 中,然后就会跳出整个 async 函数来执行后面的代码。

由于 async await 本身就是 promise+generator 的语法糖,所以 await 后面的代码是 microtask。所以对于本题中的

async function async1() {
console.log('async1 start');
await async2();
console.log('async1 end');
}

等价于

async function async1() {
console.log('async1 start');
Promise.resolve(async2()).then(() => {
console.log('async1 end');
});
}

可以简单理解为:async 函数在 await 之前的代码同步执行(可以理解为 await 之前的代码属于 new Promise 时传入的代码),await 之后的所有代码都是在 Promise.then 中的回调