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不論你是javascript新手還是老鳥(niǎo),不論是面試求職,還是日常開(kāi)發(fā)工作,我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況:給定的幾行代碼,我們需要知道其輸出內(nèi)容和順序。因?yàn)閖avascript是一門(mén)單線程語(yǔ)言,所以我們可以得出結(jié)論:
看到這里讀者要打人了:我難道不知道js是一行一行執(zhí)行的?還用你說(shuō)?稍安勿躁,正因?yàn)閖s是一行一行執(zhí)行的,所以我們以為js都是這樣的:
let a = '1'; console.log(a); let b = '2'; console.log(b);
然而實(shí)際上js是這樣的:
setTimeout(function(){ console.log('定時(shí)器開(kāi)始啦') }); new Promise(function(resolve){ console.log('馬上執(zhí)行for循環(huán)啦'); for(var i = 0; i < 10000; i++){ i == 99 && resolve(); } }).then(function(){ console.log('執(zhí)行then函數(shù)啦') }); console.log('代碼執(zhí)行結(jié)束');
依照js是按照語(yǔ)句出現(xiàn)的順序執(zhí)行這個(gè)理念,我自信的寫(xiě)下輸出結(jié)果:
//"定時(shí)器開(kāi)始啦"
//"馬上執(zhí)行for循環(huán)啦"
//"執(zhí)行then函數(shù)啦"
//"代碼執(zhí)行結(jié)束"去chrome上驗(yàn)證下,結(jié)果完全不對(duì),瞬間懵了,說(shuō)好的一行一行執(zhí)行的呢?
我們真的要徹底弄明白javascript的執(zhí)行機(jī)制了。
1.關(guān)于javascriptjavascript是一門(mén)單線程語(yǔ)言,在最新的HTML5中提出了Web-Worker,但javascript是單線程這一核心仍未改變。所以一切javascript版的"多線程"都是用單線程模擬出來(lái)的,一切javascript多線程都是紙老虎!
2.javascript事件循環(huán)既然js是單線程,那就像只有一個(gè)窗口的銀行,客戶需要排隊(duì)一個(gè)一個(gè)辦理業(yè)務(wù),同理js任務(wù)也要一個(gè)一個(gè)順序執(zhí)行。如果一個(gè)任務(wù)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng),那么后一個(gè)任務(wù)也必須等著。那么問(wèn)題來(lái)了,假如我們想瀏覽新聞,但是新聞包含的超清圖片加載很慢,難道我們的網(wǎng)頁(yè)要一直卡著直到圖片完全顯示出來(lái)?因此聰明的程序員將任務(wù)分為兩類:
當(dāng)我們打開(kāi)網(wǎng)站時(shí),網(wǎng)頁(yè)的渲染過(guò)程就是一大堆同步任務(wù),比如頁(yè)面骨架和頁(yè)面元素的渲染。而像加載圖片音樂(lè)之類占用資源大耗時(shí)久的任務(wù),就是異步任務(wù)。關(guān)于這部分有嚴(yán)格的文字定義,但本文的目的是用最小的學(xué)習(xí)成本徹底弄懂執(zhí)行機(jī)制,所以我們用導(dǎo)圖來(lái)說(shuō)明:
導(dǎo)圖要表達(dá)的內(nèi)容用文字來(lái)表述的話:
我們不禁要問(wèn)了,那怎么知道主線程執(zhí)行棧為空?。縥s引擎存在monitoring process進(jìn)程,會(huì)持續(xù)不斷的檢查主線程執(zhí)行棧是否為空,一旦為空,就會(huì)去Event Queue那里檢查是否有等待被調(diào)用的函數(shù)。
說(shuō)了這么多文字,不如直接一段代碼更直白:
let data = []; $.ajax({ url:www.javascript.com, data:data, success:() => { console.log('發(fā)送成功!'); } })
console.log('代碼執(zhí)行結(jié)束');上面是一段簡(jiǎn)易的ajax請(qǐng)求代碼:
相信通過(guò)上面的文字和代碼,你已經(jīng)對(duì)js的執(zhí)行順序有了初步了解。接下來(lái)我們來(lái)研究進(jìn)階話題:setTimeout。
3.又愛(ài)又恨的setTimeout
大名鼎鼎的setTimeout無(wú)需再多言,大家對(duì)他的第一印象就是異步可以延時(shí)執(zhí)行,我們經(jīng)常這么實(shí)現(xiàn)延時(shí)3秒執(zhí)行:
setTimeout(() => { console.log('延時(shí)3秒'); },
3000)漸漸的setTimeout用的地方多了,問(wèn)題也出現(xiàn)了,有時(shí)候明明寫(xiě)的延時(shí)3秒,實(shí)際卻5,6秒才執(zhí)行函數(shù),這又咋回事???
先看一個(gè)例子:
setTimeout(() => { task(); },3000)
console.log('執(zhí)行console');根據(jù)前面我們的結(jié)論,setTimeout是異步的,應(yīng)該先執(zhí)行console.log這個(gè)同步任務(wù),所以我們的結(jié)論是:
//執(zhí)行console //task()去驗(yàn)證一下,結(jié)果正確!然后我們修改一下前面的代碼: setTimeout(() => { task() },3000)
sleep(10000000)乍一看其實(shí)差不多嘛,但我們把這段代碼在chrome執(zhí)行一下,卻發(fā)現(xiàn)控制臺(tái)執(zhí)行task()需要的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)3秒,說(shuō)好的延時(shí)三秒,為啥現(xiàn)在需要這么長(zhǎng)時(shí)間???
這時(shí)候我們需要重新理解setTimeout的定義。我們先說(shuō)上述代碼是怎么執(zhí)行的:
上述的流程走完,我們知道setTimeout這個(gè)函數(shù),是經(jīng)過(guò)指定時(shí)間后,把要執(zhí)行的任務(wù)(本例中為task())加入到Event Queue中,又因?yàn)槭菃尉€程任務(wù)要一個(gè)一個(gè)執(zhí)行,如果前面的任務(wù)需要的時(shí)間太久,那么只能等著,導(dǎo)致真正的延遲時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3秒。
我們還經(jīng)常遇到setTimeout(fn,0)這樣的代碼,0秒后執(zhí)行又是什么意思呢?是不是可以立即執(zhí)行呢?
答案是不會(huì)的,setTimeout(fn,0)的含義是,指定某個(gè)任務(wù)在主線程最早可得的空閑時(shí)間執(zhí)行,意思就是不用再等多少秒了,只要主線程執(zhí)行棧內(nèi)的同步任務(wù)全部執(zhí)行完成,棧為空就馬上執(zhí)行。舉例說(shuō)明:
//代碼1 console.log('先執(zhí)行這里'); setTimeout(() => { console.log('執(zhí)行啦') },0);//代碼2 console.log('先執(zhí)行這里'); setTimeout(() => { console.log('執(zhí)行啦') },3000);代碼1的輸出結(jié)果是: //先執(zhí)行這里 //執(zhí)行啦代碼2的輸出結(jié)果是: //先執(zhí)行這里 // ... 3s later // 執(zhí)行啦關(guān)于setTimeout要補(bǔ)充的是,即便主線程為空,0毫秒實(shí)際上也是達(dá)不到的。根據(jù)HTML的標(biāo)準(zhǔn),最低是4毫秒。有興趣的同學(xué)可以自行了解。
4.又恨又愛(ài)的setInterval
上面說(shuō)完了setTimeout,當(dāng)然不能錯(cuò)過(guò)它的孿生兄弟setInterval。他倆差不多,只不過(guò)后者是循環(huán)的執(zhí)行。對(duì)于執(zhí)行順序來(lái)說(shuō),setInterval會(huì)每隔指定的時(shí)間將注冊(cè)的函數(shù)置入Event Queue,如果前面的任務(wù)耗時(shí)太久,那么同樣需要等待。
唯一需要注意的一點(diǎn)是,對(duì)于setInterval(fn,ms)來(lái)說(shuō),我們已經(jīng)知道不是每過(guò)ms秒會(huì)執(zhí)行一次fn,而是每過(guò)ms秒,會(huì)有fn進(jìn)入Event Queue。一旦setInterval的回調(diào)函數(shù)fn執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了延遲時(shí)間ms,那么就完全看不出來(lái)有時(shí)間間隔了。這句話請(qǐng)讀者仔細(xì)品味。
5.Promise與process.nextTick(callback)
傳統(tǒng)的定時(shí)器我們已經(jīng)研究過(guò)了,接著我們探究Promise與process.nextTick(callback)的表現(xiàn)。
Promise的定義和功能本文不再贅述,不了解的讀者可以學(xué)習(xí)一下阮一峰老師的Promise。而process.nextTick(callback)類似node.js版的"setTimeout",在事件循環(huán)的下一次循環(huán)中調(diào)用 callback 回調(diào)函數(shù)。
我們進(jìn)入正題,除了廣義的同步任務(wù)和異步任務(wù),我們對(duì)任務(wù)有更精細(xì)的定義:
不同類型的任務(wù)會(huì)進(jìn)入對(duì)應(yīng)的Event Queue,比如setTimeout和setInterval會(huì)進(jìn)入相同的Event Queue。
事件循環(huán)的順序,決定js代碼的執(zhí)行順序。進(jìn)入整體代碼(宏任務(wù))后,開(kāi)始第一次循環(huán)。接著執(zhí)行所有的微任務(wù)。然后再次從宏任務(wù)開(kāi)始,找到其中一個(gè)任務(wù)隊(duì)列執(zhí)行完畢,再執(zhí)行所有的微任務(wù)。聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)繞,我們用文章最開(kāi)始的一段代碼說(shuō)明:
setTimeout(function() { console.log('setTimeout'); }) new Promise(function(resolve) { console.log('promise'); }).then(function() { console.log('then'); })
console.log('console');
事件循環(huán),宏任務(wù),微任務(wù)的關(guān)系如圖所示:
我們來(lái)分析一段較復(fù)雜的代碼,看看你是否真的掌握了js的執(zhí)行機(jī)制:
console.log('1'); setTimeout(function() { console.log('2'); process.nextTick(function() { console.log('3'); }) new Promise(function(resolve) { console.log('4'); resolve(); }).then(function() { console.log('5') }) }) process.nextTick(function() { console.log('6'); }) new Promise(function(resolve) { console.log('7'); resolve(); }).then(function() { console.log('8') }) setTimeout(function() { console.log('9'); process.nextTick(function() { console.log('10'); }) new Promise(function(resolve) { console.log('11'); resolve(); }).then(function() { console.log('12') }) })
第一輪事件循環(huán)流程分析如下:
好了,第一輪事件循環(huán)正式結(jié)束,這一輪的結(jié)果是輸出1,7,6,8。那么第二輪時(shí)間循環(huán)從setTimeout1宏任務(wù)開(kāi)始:
首先輸出2。接下來(lái)遇到了process.nextTick(),同樣將其分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中,記為process2。new Promise立即執(zhí)行輸出4,then也分發(fā)到微任務(wù)Event Queue中,記為then2。
宏任務(wù)Event Queue
微任務(wù)Event Queue
process3
then3
第三輪事件循環(huán)宏任務(wù)執(zhí)行結(jié)束,執(zhí)行兩個(gè)微任務(wù)process3和then3。
輸出10。
輸出12。
第三輪事件循環(huán)結(jié)束,第三輪輸出9,11,10,12。
整段代碼,共進(jìn)行了三次事件循環(huán),完整的輸出為1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12。(請(qǐng)注意,node環(huán)境下的事件監(jiān)聽(tīng)依賴libuv與前端環(huán)境不完全相同,輸出順序可能會(huì)有誤差)
6.寫(xiě)在最后
(1)js的異步我們從最開(kāi)頭就說(shuō)javascript是一門(mén)單線程語(yǔ)言,不管是什么新框架新語(yǔ)法糖實(shí)現(xiàn)的所謂異步,其實(shí)都是用同步的方法去模擬的,牢牢把握住單線程這點(diǎn)非常重要。
(2)事件循環(huán)Event Loop事件循環(huán)是js實(shí)現(xiàn)異步的一種方法,也是js的執(zhí)行機(jī)制。
(3)javascript的執(zhí)行和運(yùn)行執(zhí)行和運(yùn)行有很大的區(qū)別,javascript在不同的環(huán)境下,比如node,瀏覽器,Ringo等等,執(zhí)行方式是不同的。而運(yùn)行大多指javascript解析引擎,是統(tǒng)一的。
(4)setImmediate微任務(wù)和宏任務(wù)還有很多種類,比如setImmediate等等,執(zhí)行都是有共同點(diǎn)的,有興趣的同學(xué)可以自行了解。
(5)最后的最后
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的 JavaScript 執(zhí)行機(jī)制 ,希望對(duì)大家有所幫助,如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)億速云網(wǎng)站的支持!
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