详解JavaScript 的执行机制

一、关于javascript

  javascript是一门单线程语言,在最新的HTML5中提出了Web Worker,但javascript是单线程这一核心仍未改变。

  为什么js是单线程的语言?因为最初的js是用来在浏览器验证表单操纵DOM元素的。如果js是多线程的话,两个线程同时对一个DOM进行了相互冲突的操作,那么浏览器的解析是无法执行的。

  Web Worker 的作用,就是为 JavaScript 创造多线程环境,允许主线程创建 Worker 线程,将一些任务分配给后者运行。在主线程运行的同时,Worker 线程在后台运行,两者互不干扰。等到 Worker 线程完成计算任务,再把结果返回给主线程。

二、javascript事件循环

  当我们调用一个方法的时候,js会生成一个与这个方法对应的执行环境(context),又叫执行上下文。这个执行环境中存在着这个方法的私有作用域,上层作用域的指向,方法的参数,这个作用域中定义的变量以及这个作用域的this对象。 而当一系列方法被依次调用的时候,因为js是单线程的,同一时间只能执行一个方法,于是这些方法被排队在一个单独的地方。这个地方被称为执行栈。

  js引擎遇到一个异步事件后并不会一直等待其返回结果,而是会将这个事件挂起,继续执行执行栈中的其他任务。

  当一个异步事件返回结果后,js会将这个事件加入与当前执行栈不同的另一个队列,我们称之为事件队列。被放入事件队列不会立刻执行其回调,而是等待当前执行栈中的所有任务都执行完毕, 主线程处于闲置状态时,主线程会去查找事件队列是否有任务。如果有,那么主线程会从中取出排在第一位的事件,并把这个事件对应的回调放入执行栈中,然后执行其中的同步代码。如此反复,这样就形成了一个无限的循环。

三、setTimeout

  setTimeout这个函数,是经过指定时间后,把要执行的任务加入到Event Queue中,又因为是单线程任务要一个一个执行,如果前面的任务需要的时间太久,那么只能等着。

setTimeout(() => {
 task()
},3000)

sleep(10000000)

上述代码执行task()需要的时间远远超过3秒,执行过程如下:

  • task()进入Event Table并注册,计时开始。
  • 执行sleep函数,很慢,非常慢,计时仍在继续。
  • 3秒到了,计时事件timeout完成,task()进入Event Queue,但是sleep还没执行完,只好等着。
  • sleep终于执行完了,task()终于从Event Queue进入了主线程执行。

  setTimeout(fn,0)的含义是,指定某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行,意思就是不用再等多少秒了,只要主线程执行栈内的同步任务全部执行完成,栈为空就马上执行。

四、setInterval

   对于执行顺序来说,setInterval会每隔指定的时间将注册的函数置入Event Queue,如果前面的任务耗时太久,那么同样需要等待。

  唯一需要注意的一点是,对于setInterval(fn,ms)来说,我们已经知道不是每过ms秒会执行一次fn,而是每过ms秒,会有fn进入Event Queue。

五、Promise与process.nextTick(callback)

  Promise 是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大。
  所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。

  process.nextTick(callback)类似node.js版的"setTimeout",在事件循环的下一次循环中调用 callback 回调函数。

六、宏任务和微任务

  • macro-task(宏任务):包括整体代码script,setTimeout,setInterval
  • micro-task(微任务):Promise.then,process.nextTick

  不同类型的任务会进入对应的Event Queue,比如setTimeout和setInterval会进入相同的Event Queue。

  事件循环的顺序,决定js代码的执行顺序。

  进入整体代码(宏任务)后,开始第一次循环。接着执行所有的微任务。然后再次从宏任务开始,找到其中一个任务队列执行完毕,再执行所有的微任务。

详解JavaScript 的执行机制

扫一扫手机访问