Event loops秒懂

2023-12-05 14:59:51

Event loops秒懂

简介

JS是一种单线程脚本语言，为什么要设计成单线程？

举例说明，假设JS是多线程脚本语言，A线程修改了DOM，B线程删除了DOM，一旦B线程先执行完，DOM被删除了，A线程就会报错，为了避免类似这种问题，JS被设计为单线程

单线程的问题是一次只能做一件事，要做第二件事，必须等第一件事先做完。假如有个需求是每5分钟更新一次数据，用setInterval去计时，那么这个页面JS永远无法做其他事了，线程一直被setInterval占用着。为了让JS可以同时执行多个任务，引入了Event loops（事件循环）机制

Event loops分为2种队列，task队列、microtask队列，业界一般把tasks队列称为宏任务，microtask翻译过来叫微任务。

task队列和microtask队列执行顺序是怎样的？

代码刚开始执行时，整体代码就是一个task，立即执行这个task，在执行过程中

遇到setTimeout、setInterval、I/O、setImmediate（Nodejs环境）就往task队列里push
遇到Promise.then/catch/finally、MutationObserver、process.nextTick(Nodejs环境)就往microtask队列里push

每执行完一个task，就会查看microtask队列里有没有待执行的任务，如果有，则按先进先出的原则依次执行其中的任务，执行完了再回到task队列，取下一个task执行；如果没有，就直接执行下一个task，以此类推，这就是Event loops，类似于递归执行过程

案例

按照以上规则，思考以下代码输出顺序

// 先自己思考一下输出顺序
console.log('script start');

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

Promise.resolve().then(function () {
  console.log('promise');
}).then(function () {
  console.log('then');
});

console.log('script end');

分析：

整体代码做为第一个task，从上到下开始执行
输出script start
遇到setTimeout()，push到task队列，等待执行
遇到Promise第一个then()，push到microtask队列，等待执行
输出script end
第一个task执行完成，查看microtask队列，有任务，开始执行
输出promise，遇到第二个then()，push到microtask队列
输出刚刚push的then
microtask队列执行完成，取下一个task执行
输出timeout

输出顺序为：script start -> script end -> promise -> then -> timeout

升级，return Promise

将上面例子的Promise升级了一下，假设Promise.then内部又有Promise，怎么分析？

Promise.resolve().then(function () {
  console.log('promise');
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('inner promise');
    resolve();
  }).then(() => {
    console.log('inner then1');
  }).then(() => {
    console.log('inner then2');
  })
}).then(function () {
  console.log('then');
});

分析：

整体代码为第一个task，从上到下开始执行
遇到第一个then，push到microtask队列
第一个task执行完成，查看microtask队列，有任务，开始执行
输出 promise
进入内部new Promise，输出 inner promise
遇到内部new Promise第一个then，push到microtask队列
输出刚刚push的 inner then1
遇到内部new Promise第二个then，push到microtask队列
输出刚刚push的 inner then2
内部new Promise执行完，外部promise第一个then拿到返回值，继续往下，遇到它的第二个then，push到microtask队列
输出刚刚push的 then

输出顺序为：promise -> inner promise -> inner then1 -> inner then2 -> then

注意：then链式调用时，如果前面的then方法return了一个新Promise对象，后面的then会等待这个新Promise对象状态发生变化后，才会执行，换句话说，两个then的执行由异步变成同步了，如果把return去掉呢？

变化，无return Promise

Promise.resolve().then(function () {
  console.log('promise');
  new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('inner promise');
    resolve();
  }).then(() => {
    console.log('inner then1');
  }).then(() => {
    console.log('inner then2');
  })
}).then(function () {
  console.log('then');
});

分析：

整体代码为第一个task，从上到下开始执行
遇到第一个then，push到microtask队列
第一个task执行完成，查看microtask队列，有任务，开始执行
输出 promise
进入内部new Promise，输出 inner promise
遇到内部new Promise第一个then，push到microtask队列，前6步跟上面一样
此时，外部Promise对象的第一个then里的同步代码已经执行完了，接着执行它的第二个then，push到microtask队列
继续执行microtask，输出 inner then1
到了内部new Promise的第二个then，push到microtask队列
继续执行microtask，输出 then
最后输出 inner then2

输出顺序为：promise -> inner promise -> inner then1 -> then -> inner then2

总结：return去掉之后，前面的then执行完同步代码就会跳到下一个then

思考

最后思考一个问题，下面这个错误能被catch捕获到吗？为什么？

new Promise(function (resolve, reject) {
  setTimeout(function () { 
    throw new Error('test') 
  }, 0)
  resolve('ok');
}).catch(err => {
  console.error(err);
});

熟悉了Event loops，回答这个问题就很容易：不能捕获到。因为错误在setTimeout内部抛出，setTimeout和.catch并不在同一个task执行，抛出错误的时候，catch已经执行完了。

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