深入理解JS引擎的执行机制
首先,请牢记2点:
(1) JS是单线程语言
(2) JS的Event Loop是JS的执行机制。深入了解JS的执行,就等于深入了解JS里的event loop
1.灵魂三问 : JS为什么是单线程的? 为什么需要异步? 单线程又是如何实现异步的呢?
技术的出现,都跟现实世界里的应用场景密切相关的。
同样的,我们就结合现实场景,来回答这三个问题
(1) JS为什么是单线程的?
JS最初被设计用在浏览器中,那么想象一下,如果浏览器中的JS是多线程的。
场景描述:
那么现在有2个进程,process1 process2,由于是多进程的JS,所以他们对同一个dom,同时进行操作
process1 删除了该dom,而process2 编辑了该dom,同时下达2个矛盾的命令,浏览器究竟该如何执行呢?
这样想,JS为什么被设计成单线程应该就容易理解了吧。
(2) JS为什么需要异步?
场景描述:
如果JS中不存在异步,只能自上而下执行,如果上一行解析时间很长,那么下面的代码就会被阻塞。
对于用户而言,阻塞就意味着"卡死",这样就导致了很差的用户体验
所以,JS中存在异步执行。
(3) JS单线程又是如何实现异步的呢?
既然JS是单线程的,只能在一条线程上执行,又是如何实现的异步呢?
是通过的事件循环(event loop),理解了event loop机制,就理解了JS的执行机制
2.JS中的event loop(1)
例1,观察它的执行顺序
console.log(1) setTimeout(function(){ console.log(2) },0) console.log(3)
运行结果是: 1 3 2
也就是说,setTimeout里的函数并没有立即执行,而是延迟了一段时间,满足一定条件后,才去执行的,这类代码,我们叫异步代码。
所以,这里我们首先知道了JS里的一种分类方式,就是将任务分为: 同步任务和异步任务
图片描述
按照这种分类方式:JS的执行机制是
- 首先判断JS是同步还是异步,同步就进入主进程,异步就进入event table
- 异步任务在event table中注册函数,当满足触发条件后,被推入event queue
- 同步任务进入主线程后一直执行,直到主线程空闲时,才会去event queue中查看是否有可执行的异步任务,如果有就推入主进程中
以上三步循环执行,这就是event loop
所以上面的例子,你是否可以描述它的执行顺序了呢?
console.log(1) 是同步任务,放入主线程里 setTimeout() 是异步任务,被放入event table, 0秒之后被推入event queue里 console.log(3 是同步任务,放到主线程里 当 1、 3在控制条被打印后,主线程去event queue(事件队列)里查看是否有可执行的函数,执行setTimeout里的函数
3.JS中的event loop(2)
所以,上面关于event loop就是我对JS执行机制的理解,直到我遇到了下面这段代码
例2:
setTimeout(function(){
console.log('定时器开始啦')
});
new Promise(function(resolve){
console.log('马上执行for循环啦');
for(var i = 0; i < 10000; i++){
i == 99 && resolve();
}
}).then(function(){
console.log('执行then函数啦')
});
console.log('代码执行结束');
尝试按照,上文我们刚学到的JS执行机制去分析
setTimeout 是异步任务,被放到event table new Promise 是同步任务,被放到主进程里,直接执行打印 console.log('马上执行for循环啦') .then里的函数是 异步任务,被放到event table console.log('代码执行结束')是同步代码,被放到主进程里,直接执行
所以,结果是 【马上执行for循环啦 --- 代码执行结束 --- 定时器开始啦 --- 执行then函数啦】吗?
亲自执行后,结果居然不是这样,而是【马上执行for循环啦 --- 代码执行结束 --- 执行then函数啦 --- 定时器开始啦】
那么,难道是异步任务的执行顺序,不是前后顺序,而是另有规定? 事实上,按照异步和同步的划分方式,并不准确。
而准确的划分方式是:
- macro-task(宏任务)：包括整体代码script，setTimeout，setInterval
- micro-task(微任务)：Promise，process.nextTick
按照这种分类方式:JS的执行机制是
- 执行一个宏任务,过程中如果遇到微任务,就将其放到微任务的【事件队列】里
- 当前宏任务执行完成后,会查看微任务的【事件队列】,并将里面全部的微任务依次执行完
重复以上2步骤,结合event loop(1) event loop(2) ,就是更为准确的JS执行机制了。
尝试按照刚学的执行机制,去分析例2:
首先执行script下的宏任务,遇到setTimeout,将其放到宏任务的【队列】里 遇到 new Promise直接执行,打印"马上执行for循环啦" 遇到then方法,是微任务,将其放到微任务的【队列里】 打印 "代码执行结束" 本轮宏任务执行完毕,查看本轮的微任务,发现有一个then方法里的函数, 打印"执行then函数啦" 到此,本轮的event loop 全部完成。 下一轮的循环里,先执行一个宏任务,发现宏任务的【队列】里有一个 setTimeout里的函数,执行打印"定时器开始啦"
所以最后的执行顺序是【马上执行for循环啦 --- 代码执行结束 --- 执行then函数啦 --- 定时器开始啦】
4. 谈谈setTimeout
这段setTimeout代码什么意思? 我们一般说: 3秒后,会执行setTimeout里的那个函数
setTimeout(function(){ console.log('执行了') },3000)
但是这种说并不严谨,准确的解释是: 3秒后,setTimeout里的函数被会推入event queue,而event queue(事件队列)里的任务,只有在主线程空闲时才会执行。
所以只有满足 (1)3秒后 (2)主线程空闲,同时满足时,才会3秒后执行该函数
如果主线程执行内容很多,执行时间超过3秒,比如执行了10秒,那么这个函数只能10秒后执行了