JavaScript 事件循環(huán)如何設(shè)計架構(gòu)

設(shè)計一個 JavaScript 事件循環(huán)的架構(gòu)需要考慮多個方面，包括事件處理、任務(wù)調(diào)度、微任務(wù)隊列和宏任務(wù)隊列的管理。以下是一個基本的架構(gòu)設(shè)計思路：

1. 事件循環(huán)的基本概念

事件循環(huán)是 JavaScript 的核心機(jī)制，它負(fù)責(zé)處理異步操作和事件。事件循環(huán)的基本流程是：

• 執(zhí)行一個宏任務(wù)（初始時是一個全局腳本）。
• 執(zhí)行所有微任務(wù)。
• 檢查是否有 Web APIs 發(fā)送過來的宏任務(wù)（如 setTimeout、setInterval、I/O、UI 渲染等），如果有則加入宏任務(wù)隊列。
• 重復(fù)上述步驟。

2. 架構(gòu)設(shè)計

2.1 核心組件

• Event Loop: 負(fù)責(zé)管理和調(diào)度事件和任務(wù)。
• Task Queue: 存儲待執(zhí)行的宏任務(wù)和微任務(wù)。
• Microtask Queue: 存儲待執(zhí)行的微任務(wù)。
• Macrotask Queue: 存儲待執(zhí)行的宏任務(wù)。

2.2 主要功能模塊

• Task Scheduler: 負(fù)責(zé)從任務(wù)隊列中取出任務(wù)并執(zhí)行。
• Microtask Processor: 負(fù)責(zé)處理微任務(wù)隊列中的所有任務(wù)。
• Macrotask Processor: 負(fù)責(zé)處理宏任務(wù)隊列中的任務(wù)。

2.3 工作流程

1. 初始化:

   • 創(chuàng)建任務(wù)隊列、微任務(wù)隊列和宏任務(wù)隊列。
   • 將初始的全局腳本宏任務(wù)放入宏任務(wù)隊列。

2. 執(zhí)行循環(huán):

   • 從宏任務(wù)隊列中取出一個宏任務(wù)執(zhí)行。
   • 在執(zhí)行宏任務(wù)的過程中，遇到微任務(wù)時，將微任務(wù)加入微任務(wù)隊列。
   • 執(zhí)行完宏任務(wù)后，清空微任務(wù)隊列，并執(zhí)行所有微任務(wù)。
   • 檢查是否有新的宏任務(wù)加入宏任務(wù)隊列，如果有則加入宏任務(wù)隊列。

3. 終止:

   • 當(dāng)所有宏任務(wù)和微任務(wù)都執(zhí)行完畢后，事件循環(huán)結(jié)束。

3. 代碼示例

以下是一個簡單的 JavaScript 事件循環(huán)架構(gòu)的代碼示例：

class EventLoop {
  constructor() {
    this.taskQueue = [];
    this.microtaskQueue = [];
    this.macrotaskQueue = [];
    this.isProcessingMicrotasks = false;
  }

  // 添加宏任務(wù)
  addMacrotask(task) {
    this.macrotaskQueue.push(task);
    this.processTasks();
  }

  // 添加微任務(wù)
  addMicrotask(task) {
    this.microtaskQueue.push(task);
    if (!this.isProcessingMicrotasks) {
      this.processMicrotasks();
    }
  }

  // 處理微任務(wù)隊列
  processMicrotasks() {
    this.isProcessingMicrotasks = true;
    while (this.microtaskQueue.length > 0) {
      const task = this.microtaskQueue.shift();
      task();
    }
    this.isProcessingMicrotasks = false;
    this.processTasks();
  }

  // 處理任務(wù)隊列
  processTasks() {
    while (this.macrotaskQueue.length > 0) {
      const task = this.macrotaskQueue.shift();
      task();
    }
    this.processMicrotasks();
  }
}

// 示例使用
const eventLoop = new EventLoop();

eventLoop.addMacrotask(() => {
  console.log('Macrotask 1');
  eventLoop.addMicrotask(() => {
    console.log('Microtask 1');
  });
});

eventLoop.addMacrotask(() => {
  console.log('Macrotask 2');
});

4. 總結(jié)

這個架構(gòu)設(shè)計提供了一個基本的事件循環(huán)實現(xiàn)，涵蓋了宏任務(wù)和微任務(wù)的處理。實際應(yīng)用中，可能需要根據(jù)具體需求進(jìn)行擴(kuò)展和優(yōu)化，例如處理更復(fù)雜的異步操作、錯誤處理、性能優(yōu)化等。