JavaScript的Event Loop（浏览器）

Posted 2021-02-08 西门本不吹雪

春节的时候看到奇舞周刊发的关于Event Loop的文章https://mp.weixin.qq.com/s/KEl_IxMrJzI8wxbkKti5vg，看的也是迷迷糊糊。

昨天准备写一下几个Promise的小例子，发现理解起来还是要懂得Event Loop，所以又在网上找了几篇文章看了一下，发现各有各的说法，不过关于基础的部分都是一致的，

本着学习记录的心态，我这里简单地把我对Event Loop的理解说明一下，当然还是有很多不到位的地方，欢迎大家一起交流学习。

首先我们来看一张图片：（《Learning TypeScript》）

• Heap 堆是一个内存存储空间，保存了正在被使用的对象，同时也保存在当前作用域已经不再会被用到的，但还没有被垃圾回收的frame（帧）。
• Stack 栈，有文章称为调用栈或者执行栈，是一种后进先出的数据结构（只可以在栈顶进行操作）。主要存放Frame（帧）以及对应帧的一些基础类型变量和对象的指针。
• Frame 帧，存放在Stack中（Stack中的小块），可以理解为一个个函数的执行环境。
• Queue 队列，是一种先进先出的数据结构（在队列前面弹出数据，在队列尾部填充数据）。待执行信息（函数）的列表，当Stack为空时（Frame被执行完成），Queue的最前面的信息会被提取到Stack中进行处理。

比如有一个文件test.js

 1 function A() {
 2   console.log(\'A start\')
 3   Promise.resolve().then(
 4     () => console.log(\'A 的 Promise then\')
 5   )
 6   console.log(\'A end\')
 7 }
 8 
 9 function B() {
10   console.log(\'B start\')
11   setTimeout(
12     () => console.log(\'B 的 setTimeout\'),
13     0
14   )
15   A();
16   console.log(\'B end\')
17 }
18 
19 function C() {
20   console.log(\'C start\')
21   B();
22   console.log(\'C end\')
23 }
24 C();

 

运行结果

1. C start
2. B start
3. A start
4. A end
5. B end
6. C end
7. A 的 Promise then
8. B 的 setTimeout

• 在运行到调用C函数时，C函数的执行环境这个帧会被首先加入到栈中，这时它是栈顶，栈中只有它一个帧。队列此时是空的。
• 执行C函数（打印出C start）后，发现C函数调用了B函数，这时就把B函数的执行环境推入栈顶。
• 执行B函数（打印出B start，将setTimeout的回调函数放在任务队列中，这时任务队列有一个任务）后， 发现B函数调用了A函数，这时就把A函数的执行环境推入栈顶。
• 执行A函数，打印出A start ，将Promise的then方法的回调函数放在任务队列中，这时任务队列就有了2个任务。继续执行A函数，直到打印出A end，
• 这时A函数执行完毕，A函数的执行环境被弹出栈顶（这时栈中有2个帧 B和C），执行交还给B函数，B函数继续执行，直到打印出B end，
• 这时B函数执行完毕，B函数的执行环境被弹出栈顶（这时栈中有1个帧 C），执行交还给C函数，C函数继续执行，直到打印出C end，
• 这时C函数执行完毕，C函数的执行环境被弹出栈顶（这时栈中有0个帧，也就是说栈被清空了），
• 栈被清空之后，系统会去任务队列中找任务（此时任务队列中有2个任务，一个是B函数添加进去的setTimeout的回调函数，一个是A函数添加进去的Promise的then方法的回调函数），

正常情况下，因为队列是先进先出的数据结构，B函数添加进去的setTimeout的回调函数比A函数添加进去的Promise的then方法的回调函数要早（其实也不早，不过这涉及到异步操作的问题，这里暂时这样理解，对于理解Event Loop没有影响）。

理所当然的以为会先打印出B 的 setTimeout，其实并没有，这里涉及到任务的分类，任务分为2类：

1. MacroTask（宏任务）script全部代码、setTimeout、setInterval、setImmediate
2. MicroTask（微任务）Promise、Observable

很显然，

B函数添加进去的setTimeout的回调函数进入宏任务队列中。A函数添加进去的Promise的then方法的回调函数进入微任务队列中。

需要明确的是，JS的机制是等到栈中为空时，会先去微任务队列寻找任务，根据先进先出的原则把微任务队列中的任务添加到栈中并执行，直到微任务队列为空时才会去宏任务队列中寻找任务。

所以出现了先打印A 的 Promise then 后打印出B 的 setTimeout

下面用图形解释一下（左边是代码执行到的位置，中间是堆栈信息，右边是console打印出来的信息）

 

 上面就是EventLoop最基本的原理，要记住的是

1. 要等到栈清空会才会执行任务队列中的任务
2. 根据1，得到同步任务即使花费的时间再长也比异步任务早执行
3. Promise的回调比setTimeout的回调要早

其实上面的只是JS的主线程的逻辑，如果放在浏览器中执行，中间还会有JS线程移交执行权给UI线程渲染页面的过程，这个是另外的话题，之后我会单独写文章再介绍。

//  2019-02-10 23:08:16 添加例子

 1 console.log(\'1\');
 2 setTimeout(function() {
 3     console.log(\'2\');
 4     setTimeout(function() {
 5       console.log(\'3\');
 6     })
 7     new Promise(function(resolve) {
 8         console.log(\'4\');
 9         resolve();
10     }).then(function() {
11         console.log(\'5\')
12     })
13 
14 })
15 new Promise(function(resolve) {
16     console.log(\'6\');
17     resolve();
18 }).then(function() {
19     console.log(\'7\')
20 })
21 
22 setTimeout(function() {
23     console.log(\'8\');
24     setTimeout(function() {
25       console.log(\'9\');
26     })
27     new Promise(function(resolve) {
28         console.log(\'10\');
29         resolve();
30     }).then(function() {
31         console.log(\'11\')
32     })
33 })
34 console.log(\'12\');

运行结果：

分析：

• 1首先打印没话说
• 6被打印是因为Promise的创建是立即执行的（是同步代码），Promise的then才是异步的
• 12被打印是因为它是同步代码
• 7被打印是因为then方法的回调是放在微任务队列中，它比宏任务队列要早执行，执行完7之后微任务队列为空，进入宏任务队列执行
• 2被打印是因为2所在的setTimeout比8所在的setTimeout先将人宏任务队列，队列是先进先出的数据结构，所以2被先打印。
• 4被打印的原因和6被打印的原因一样，打印之后任务完成，栈清空，会先去微任务队列中寻找任务。
• 5被打印的原因是放在了微任务队列中，此时宏任务队列中有要打印8的setTimeout和要打印3的setTimeout，且要打印8的setTimeout的前面，
• 8被打印的原因是微任务队列为空，去宏任务队列执行，要打印8的setTimeout在前面，所以打印了8
• 10被打印的原因和6被打印的原因一样，打印之后任务完成，栈清空，会先去微任务队列中寻找任务。
• 11被打印的原因是Promise的then的回调函数放在了微任务队列中，此时宏任务队列中有要打印3的setTimeout和要打印9的setTimeout，且要打印3的setTimeout的前面
• 3被打印的原因是微任务队列为空，去宏任务队列执行，要打印3的setTimeout在前面，所以打印了3
• 9被打印的原因是宏任务队列就还有它一个任务

作成：2019-02-10

修改：

1. 2019-02-10 23:08:16 添加例子
2. 2019-02-16 18:55:00 修改语法错误

参考： 

https://www.cnblogs.com/cangqinglang/p/8967268.html

https://mp.weixin.qq.com/s/KEl_IxMrJzI8wxbkKti5vg