JS 中的 Event Loop 是什么？
?大家好，我是前端西瓜哥，今天來認(rèn)識(shí)一下什么是 Event Loop。
Event Loop，簡(jiǎn)單翻譯就是 事件循環(huán)，是 JS 語(yǔ)言下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)的一個(gè)機(jī)制。
JS 的異步并不像其他語(yǔ)言（比如 Java）的異步那樣可以實(shí)現(xiàn)真正的并發(fā)執(zhí)行，本身其實(shí)是個(gè)單線程。
JS 是維護(hù)了一個(gè) 任務(wù)隊(duì)列，每當(dāng)要執(zhí)行一些異步任務(wù)，比如定時(shí)器或者是點(diǎn)擊按鈕觸發(fā)的事件響應(yīng)函數(shù)。它們不會(huì)立即執(zhí)行，而是放到這個(gè)隊(duì)列里，等待已經(jīng)在排隊(duì)的其他任務(wù)先執(zhí)行完，才輪到它們。
隊(duì)列是一個(gè)操作受限的有序列表，表現(xiàn)為為先進(jìn)入的元素必須先出去，即 “先進(jìn)先出”，很像排隊(duì)的感覺。
不過也有一些特殊的隊(duì)列，比如優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，它是優(yōu)先級(jí)高的元素先出隊(duì)。
之所以叫 Event Loop，因?yàn)樗倪壿嬁梢悦枋鰹橄旅娲a：?
while (queue.waitForMessage()) {
queue.processNextMessage();
}
當(dāng)一個(gè)任務(wù)被完成后，隊(duì)列會(huì)變成等待下一個(gè)任務(wù)狀態(tài)，然后處理下一個(gè)任務(wù)，如此循環(huán)往復(fù)。
因?yàn)?JS 的代碼執(zhí)行本身是一個(gè)單線程，為了不讓執(zhí)行阻塞，JS 會(huì)把網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求操作、渲染瀏覽器頁(yè)面等操作，交給其他的線程，等待其他線程處理好把結(jié)果返回給 JS。
所以 JS 不合適 CPU 密集型，更適合 IO 密集型的場(chǎng)景。因?yàn)樗挥幸粋€(gè)線程，如果計(jì)算耗時(shí)太長(zhǎng)，就會(huì)阻塞其他要執(zhí)行的任務(wù)，導(dǎo)致卡頓，甚至崩潰。
setTimeout 定時(shí)器并不準(zhǔn)
setTimeout 在特定時(shí)間后要執(zhí)行的函數(shù)，并不會(huì)立即執(zhí)行，而是會(huì)先放到任務(wù)隊(duì)列中，先等待前面的任務(wù)同步執(zhí)行完成了，才能執(zhí)行我們這個(gè)。
下面看一個(gè)例子，因?yàn)榈谝粋€(gè) setTimout 有一個(gè)非常耗時(shí)的同步任務(wù)，導(dǎo)致下一個(gè) setTimeout 的執(zhí)行阻塞，比前面一個(gè) setTimeout 執(zhí)行要慢半秒。
const start = new Date().getTime();
setTimeout(() => {
console.log('1:', new Date().getTime() - start);
let num = 0;
for (let i = 0; i < 999999999; i++) {
num = i;
}
}, 1000);
setTimeout(() => {
console.log('2:', new Date().getTime() - start);
}, 1000);
/**
* 輸出結(jié)果：
* 1: 1001
* 2: 1505
*/
定時(shí)器的時(shí)間，指的是能執(zhí)行的最早時(shí)間，但不能保證一定能在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)立即執(zhí)行。
宏任務(wù)和微任務(wù)
任務(wù)隊(duì)列并不是嚴(yán)格意義上的先進(jìn)先出的正常隊(duì)列，是可以調(diào)整執(zhí)行順序的。
我們將要執(zhí)行的任務(wù)分為宏任務(wù)和微任務(wù)，其中宏任務(wù)是正常的先進(jìn)先出，而微任務(wù)則是可以插隊(duì)，優(yōu)先于宏任務(wù)先執(zhí)行。宏任務(wù)必須在所有微任務(wù)執(zhí)行后才能執(zhí)行。
當(dāng)我們給任務(wù)隊(duì)列添加一個(gè)微任務(wù)時(shí)，它會(huì)跑到任務(wù)隊(duì)列宏任務(wù)前。多個(gè)微任務(wù)入隊(duì)時(shí)，會(huì)保持它們的相對(duì)順序。
宏任務(wù)有：
- script，即 HTML 嵌入的腳本。
- setTimeout / setInterval 定時(shí)器。
- setImmediate，這是 nodejs 特有的 API。
- requestAnimationFrame，會(huì)在頁(yè)面重繪前執(zhí)行。
- I/O 操作，比如網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求完成的回調(diào)函數(shù)執(zhí)行任務(wù)、還比如點(diǎn)擊按鈕要執(zhí)行的回調(diào)等。這些操作其實(shí)是其他的線程完成后觸發(fā)的，暫且歸納為 I/O 操作。
微任務(wù)有：
- Promise 從 pending 狀態(tài)轉(zhuǎn)換為其他狀態(tài)時(shí)，觸發(fā) then/catch/finaly 中的函數(shù)，比如 Promise.resolve().then(fn)。這是最常見的微任務(wù)。
- MutationObserver，用于監(jiān)聽 DOM 的變化。
- process.nextTick，nodejs 特有的 API。
任務(wù)隊(duì)列，理論上一個(gè)就夠了，但也可以是多個(gè)隊(duì)列的組合，沒有強(qiáng)行要求。
多個(gè)任務(wù)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)可以更好地實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)的控制，比如對(duì)于定時(shí)器任務(wù)，理論上應(yīng)該是在多個(gè)宏任務(wù)中最先執(zhí)行比較好。瀏覽器沒考慮這種情況，但 nodejs 給宏任務(wù)中也設(shè)置優(yōu)先級(jí)，會(huì)讓定時(shí)器任務(wù)最先執(zhí)行。
Event Loop 還是挺復(fù)雜的，標(biāo)準(zhǔn)文檔也比較長(zhǎng)，我也沒怎么看，感興趣可以看看。
https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#event-loops。
一道經(jīng)典異步題
async function async1() {
console.log("async1 start");
await async2();
console.log("async1 end");
}
async function async2() {
console.log("async2");
}
console.log("script start");
setTimeout(function() {
console.log("setTimeout");
}, 0);
async1();
new Promise(function(resolve) {
console.log("promise1");
resolve();
}).then(function() {
console.log("promise2");
});
console.log('script end')
解題思路為：
- 找到同步代碼。同步代碼有：普通同步代碼、new Promise(fn) 執(zhí)行傳入的回調(diào)函數(shù)、async 執(zhí)行時(shí)遇到 await 的前面部分（包括 await 的右側(cè)函數(shù)執(zhí)行也是同步的，這里是易錯(cuò)點(diǎn)）。
- 看看任務(wù)隊(duì)列中有哪些微任務(wù)和宏任務(wù)，記住微任務(wù)全執(zhí)行完了才會(huì)執(zhí)行宏任務(wù)。
- 執(zhí)行任務(wù)，任務(wù)里面的異步任務(wù)又按順序進(jìn)入到任務(wù)隊(duì)列。
結(jié)果是：
// 同步代碼
script start
async1 start
async2
promise1
script end
// 微任務(wù)
async1 end
promise2
// 宏任務(wù)
setTimeout
結(jié)尾
JS 運(yùn)行機(jī)制是單線程，當(dāng)有多個(gè)異步任務(wù)要同時(shí)執(zhí)行，并不能并發(fā)執(zhí)行，必須讓優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)執(zhí)行完才能執(zhí)行后面的。如果正在執(zhí)行的任務(wù)比較耗時(shí)，會(huì)導(dǎo)致后面的任務(wù)被阻塞。
Event Loop 的機(jī)制中，最基本的一條就是：微任務(wù)比宏任務(wù)先執(zhí)行。
