事件循环机制（Event Loop）

Posted 2022-11-04 勇敢*牛牛

JavaScript是一种单线程的编程语言，同一时间只能做一件事，所有任务都需要排队依次完成。

• 为什么JS不能有多个线程呢？

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作为浏览器脚本语言，javascript的主要用途是与用户互动，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。
例如：
比如，假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准。
​ 为了避免这种复杂性，因此JS只能是单线程。

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事件循环机制（Event Loop）

含义：

• 事件循环分为两种,分别是浏览器事件循环和node.js事件循环，JavaScript是一门单线程语言，指主线程只有一个。
• Event Loop事件循环，其实就是JS引擎管理事件执行的一个流程，具体由运行环境确定。目前JS的主要运行环境有两个，浏览器和Node.js。
• 事件循环机制告诉了我们JS代码的执行顺序，是指浏览器或Node的一种解决JS单线程运行时不会阻塞的一种机制。
  浏览器的事件循环又分为同步任务和异步任务

同步任务

含义：在主线程上排队执行的任务，只有一个任务执行完毕，才能执行后一个任务

异步任务

含义：不进入主线程，而进入“任务队列（task queue）”的任务，只有“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。
分类：异步任务又分为宏任务和微任务。所有同步任务都在主线程上执行，形成一个函数调用栈（执行栈），而异步则先放到任务队列（task queue）里，任务队列又分为宏任务（macro-task）与微任务（micro-task）。
宏任务
宏任务包括：script(整体代码)、setTimout、setInterval、setImmediate(node.js环境)、I/O、UI交互事件

微任务
微任务包括：new promise().then(回调)、MutationObserver(html5新特新)、Object.observe(已废弃)、process.nextTick（node环境）

​ 若同时存在promise和nextTick，则先执行nextTick

1、 执行过程

1. 所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（调用栈）；
2. 主线程之外，还存在一个‘任务队列’（task queue），浏览器中的各种 Web API，为异步的代码提供了一个单独的运行空间，当异步的代码运行完毕以后，会将代码中的回调送入到 任务队列中（队列遵循先进先出得原则）
3. 一旦主线程的栈中的所有同步任务执行完毕后，调用栈为空时系统就会将队列中的回调函数依次压入调用栈中执行，当调用栈为空时，仍然会不断循环检测任务队列中是否有代码需要执行；

2、执行顺序

• 先执行同步代码，
• 遇到异步宏任务则将异步宏任务放入宏任务队列中，
• 遇到异步微任务则将异步微任务放入微任务队列中，
• 当所有同步代码执行完毕后，再将异步微任务从队列中调入主线程执行，
• 微任务执行完毕后再将异步宏任务从队列中调入主线程执行，
• 一直循环直至所有任务执行完毕。

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注意：当宏任务和微任务都处于 任务队列（Task Queue） 中时，微任务的优先级大于宏任务，即先将微任务执行完，再执行宏任务；

有以下案例：

setTimeout(() => 
    console.log("4");
    setTimeout(() => 
        console.log("8");
    , 0);
    new Promise((r) => 
        console.log("5"); //构造函数是同步的
        r();
    ).then(() => 
        console.log("7"); //then()是异步的，这里已经入队
    );
    console.log("6");
, 0);

new Promise((r) => 
    console.log("1"); //构造函数是同步的
    r();
).then(() => 
    console.log("3"); //then()是异步的，这里已经入队
);

console.log("2");

输出顺序：1 2 3 4 5 6 7 8 

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

new Promise(function (resolve) 
    console.log('2');
    resolve();
).then(function () 
    console.log('3');
);
console.log('4');
//输出顺序：2 4 3 1

解释：

遇到setTimout，异步宏任务，放入宏任务队列中；
遇到new Promise，Promise在实例化的过程中所执行的代码都是同步进行的，所以输出2；
而Promise.then中注册的回调才是异步执行的，将其放入微任务队列中
遇到同步任务console.log(‘4’);输出4；主线程中同步任务执行完
从微任务队列中取出任务到主线程中，输出3，微任务队列为空
从宏任务队列中取出任务到主线程中，输出1，宏任务队列为空，结束~

 setTimeout(() => 
     new Promise(resolve => 
         resolve();
     ).then(() => 
         console.log('test');
     );

     console.log(4);
 );

 new Promise(resolve => 
     resolve();
     console.log(1)
 ).then(() => 
     console.log(3);
     Promise.resolve().then(() => 
         console.log('before timeout');
     ).then(() => 
         Promise.resolve().then(() => 
             console.log('also before timeout')
         )
     )
 )
 
 console.log(2);
 //输出：1 2 3 before timeout also before timeout 4 test

解释：

遇到setTimeout，异步宏任务，将() => console.log(4)放入宏任务队列中；
遇到new Promise，Promise在实例化的过程中所执行的代码都是同步进行的，所以输出1；
而Promise.then中注册的回调才是异步执行的，将其放入微任务队列中
遇到同步任务console.log(2)，输出2；主线程中同步任务执行完
从微任务队列中取出任务到主线程中，输出3，此微任务中又有微任务，Promise.resolve().then(微任务a).then(微任务b)，将其依次放入微任务队列中；
从微任务队列中取出任务a到主线程中，输出 before timeout；
从微任务队列中取出任务b到主线程中，任务b又注册了一个微任务c，放入微任务队列中；
从微任务队列中取出任务c到主线程中，输出 also before timeout；微任务队列为空
从宏任务队列中取出任务到主线程，此任务中注册了一个微任务d，将其放入微任务队列中，接下来遇到输出4，宏任务队列为空
从微任务队列中取出任务d到主线程 ，输出test，微任务队列为空，结束