Javascript运行机制

Javascript是一种单线程开发语言。理解Javascript的运行机制是日常编码必须要掌握的技能。

为什么是单线程？

JavaScript的主要用途是与用户交互，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。

• 假设：如果JavaScript支持多线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另外一个线程删除了这个节点，那么浏览器该以哪个线程为准呢？

单线程的缺点

单线程就意味着容易发生线程等待资源，cpu空闲，而其他任务一直等待的问题。

什么是Event Loop（事件循环）

为了协调事件、用户交互、脚本、UI 渲染和网络处理等行为，防止主线程阻塞。于是Javascript设计者将所有任务分为两种，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

  • 同步任务只有前一个任务执行完毕，才能执行下一个任务。

  • 同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈

    • 每次执行栈执行的代码就是一个宏任务

• 异步任务指的是，不进入主线程，而进入任务队列的任务。

  • 只要指定过回调函数，这些事件发生时就会进入"任务队列"（比如鼠标点击...等）
  • 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”。
  • 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。

"主线程"从"任务队列"中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为Event Loop（事件循环）。

宏任务和微任务

根据规范：每个任务都有一个任务源(task source)，源自同一个任务源的 task 必须放到同一个任务队列，从不同源来的则被添加到不同队列，所以有了宏任务(macro)task和微任务(micro)task。

浏览器为了能够使得JS内部(macro)task与DOM任务能够有序的执行，会在一个task执行结束后，在下一个(macro)task 执行开始前，对页面进行重新渲染，

每次执行完一个宏任务之后，会去检查是否存在微任务；如果有，则执行微任务直至清空微任务队列，如果在微任务执行期间微任务队列加入了新的微任务，会将新的微任务加入队列尾部，之后也会被执行。

根据上述总结流程为：

附（宏/微任务清单）：

• 宏任务(macro)task主要有： script(整体代码)、setTimeout、setInterval、I/O、UI交互事件、postMessage、MessageChannel、setImmediate(Node.js 环境)
• 微任务(micro)task主要有： Promise.then、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)
• requestAnimationFrame 既不属于宏任务, 也不属于微任务

目前宏任务和微任务在各浏览器执行都有差异，最后提议promise为微任务

实例分析

setTimeout(function(){
        console.log('1');
    });

    new Promise(function(resolve){
        console.log('2');
        resolve();
    }).then(function(){
        console.log('3');
    });

    console.log('4');

以上案例会输出 2 4 3 1

结果解析：

1. JavaScript执行主线程任务：输出 2 4

   • 附：Promise构造器内部是同步任务
2. 执行微任务队列：输入 3
3. 第一个宏任务结束，进入setTimeout回调：输出 1

End

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