了解javascript的执行机制

参考《这一次，彻底弄懂 JavaScript 执行机制 - 掘金》
参考《一次弄懂Event Loop（彻底解决此类面试问题）- 掘金》
参考《2020前端面试必会知识点 - 灰蓝宇墨的文章 - 知乎》

关于JavaScript的说明

JavaScript是一门单线程编程语言, 一切的关于JavaScript的多线程都是单线程模拟出来的

不管是什么新框架新语法糖实现的所谓异步, 其实都是用同步的方法去模拟的

JavaScript的执行机制

JavaScript的执行机制: 事件循环(Event Loop)

事件循环是js实现异步的一种方法，也是js的执行机制。

注意区分执行和运行

广义的同步任务和异步任务

1. 同步任务
2. 异步任务

简单的文字描述图片中的内容:

• 同步和异步任务分别进入不同的执行”场所”，同步的进入主线程，异步的进入Event Table并注册函数。
• 当指定的事情完成时，Event Table会将这个函数移入Event Queue。
• 主线程内的任务执行完毕为空，会去Event Queue读取对应的函数，进入主线程执行。
• 上述过程会不断重复，也就是常说的**Event Loop(事件循环)**。

js引擎存在monitoring process进程，会持续不断的检查主线程执行栈是否为空，一旦为空，就会去Event Queue那里检查是否有等待被调用的函数

示例

参考一下ajax的执行过程

let data = [];
$.ajax({
    url:www.javascript.com,
    data:data,
    success:() => {
        console.log('发送成功!');
    }
})
console.log('代码执行结束');

• ajax进入Event Table，注册回调函数success。
• 执行console.log(‘代码执行结束’)。
• ajax事件完成，回调函数success进入Event Queue。
• 主线程从Event Queue读取回调函数success并执行。

常用 setTimeout、setInterval 函数

setTimeout

平时经常使用setTimeout函数定时执行一些业务

setTimeout(() => {
    console.log('延时3秒');
},3000)

随着setTimeout的越来越多, 问题也就来了

setTimeout(() => {
    console.log('延时3秒');
},3000);
console.log('---> 执行:console');

输出

// ---> 执行:console
// 延迟3秒

这个结果是正确的, 但是我们稍微改一下代码

setTimeout(() => {
    task()
},3000);
sleep(100000); // 这里假设执行业务代码耗时比较长

这个时候执行task()输出时间就不止延迟3秒了,

• 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也太慢了吧，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函数的定义是, 函数等待定义的时间之后才进入Event Queue, 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，导致真正的延迟时间远远大于3秒

setInterval

setInterval跟setTimeout效果差不多, 区别是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。一旦setInterval的回调函数fn执行时间超过了延迟时间ms，那么就完全看不出来有时间间隔了。

任务还有更精细的定义 宏任务/微任务

1. macro-task(宏任务)：包括整体代码script，setTimeout，setInterval
2. micro-task(微任务)：Promise，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。

除了传统的定时器setInterval和setTimeout外, 我们还要了解的Promise和process.nextTick

1. Promise可以参考阮一峰老师的Promise讲解
2. process.nextTick类似node.js版的setTimeout

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。

举例:

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
})

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

console.log('console');

• 这段代码作为宏任务，进入主线程。
• 先遇到setTimeout，那么将其回调函数注册后分发到宏任务Event Queue。(注册过程与上同，下文不再描述)
• 接下来遇到了Promise，new Promise立即执行，then函数分发到微任务Event Queue。
• 遇到console.log()，立即执行。
• 好啦，整体代码script作为第一个宏任务执行结束，看看有哪些微任务？我们发现了then在微任务Event Queue里面，执行。
• ok，第一轮事件循环结束了，我们开始第二轮循环，当然要从宏任务Event Queue开始。我们发现了宏任务Event Queue中setTimeout对应的回调函数，立即执行。
• 结束。

关系图

一段较复杂的javascript代码, 分析一下它的输出

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')
    })
})

第一轮事件循环流程分析如下：

1. 整体script作为第一个宏任务进入主线程，遇到console.log，输出1。
2. 遇到setTimeout，其回调函数被分发到宏任务Event Queue中。我们暂且记为setTimeout1。
3. 遇到process.nextTick()，其回调函数被分发到微任务Event Queue中。我们记为process1。
4. 遇到Promise，new Promise直接执行，输出7。then被分发到微任务Event Queue中。我们记为then1。
5. 又遇到了setTimeout，其回调函数被分发到宏任务Event Queue中，我们记为setTimeout2。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout1	process1
setTimeout2	then1

上表是第一轮事件循环宏任务结束时各Event Queue的情况，此时已经输出了1和7。

我们发现了process1和then1两个微任务。

1. 执行process1,输出6。
2. 执行then1，输出8。

第一轮事件循环正式结束，这一轮的结果是输出1，7，6，8。

第二轮时间循环从setTimeout1宏任务开始:

1. 首先输出2。接下来遇到了process.nextTick()，同样将其分发到微任务Event Queue中，记为process2。
2. new Promise立即执行输出4，then也分发到微任务Event Queue中，记为then2。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout2	process2
	then2

第二轮事件循环宏任务结束，我们发现有process2和then2两个微任务可以执行。

1. 输出3。
2. 输出5。

第二轮事件循环结束，第二轮输出2，4，3，5。

第三轮事件循环开始，此时只剩setTimeout2了，执行。

1. 直接输出9。
2. 将process.nextTick()分发到微任务Event Queue中。记为process3。
3. 直接执行new Promise，输出11。
4. 将then分发到微任务Event Queue中，记为then3。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
	process3
	then3

第三轮事件循环宏任务执行结束，执行两个微任务process3和then3。

1. 输出10。
2. 输出12。

第三轮事件循环结束，第三轮输出9，11，10，12。

整段代码，共进行了三次事件循环，完整的输出为1，7，6，8，2，4，3，5，9，11，10，12。*(请注意，node环境下的事件监听依赖libuv与前端环境不完全相同，输出顺序可能会有误差)*

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