深入理解 js 引擎的执行机制

程序员文章站 2022-05-18 11:17:51

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深入理解 js 引擎的执行机制

首先，请牢记 2 点：

js 是单线程语言
js 中的 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

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。

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。

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）, 就理解了 js 的执行机制。

js 中的 event loop（1）

console.log(1);
setTimeout(function() {
  console.log(2);
}, 0);
console.log(3);
// 输出 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

按这种分类方式，js 的执行机制就是：

首先判断 js 是同步的还是异步的，同步的就进入主线程，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，才会去 event queue 中查看是否有可执行的异步任务，若果有就推入到主线程中。

以上三步循环执行，就是 event loop

所以上述例子，你是否可以描述他们的执行顺序了？

console.log(1); // 同步任务，放入主线程中
setTimeout(function() {
  // 异步任务，放到event table中，0秒后被推入到event queue中
  console.log(2);
}, 0);
console.log(3); // 同步任务，放到主线程中
// 输出 1 3 2
// 当1，3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里面的函数。

js 中的 event loop(2)

再看下一个例子：

setTimeout(function() {
  console.log("定时器开始");
}, 0);
new promise(function(resolve) {
  console.log("马上执行for循环了");
}).then(function(resolve) {
  console.log("执行then函数拉");
});
console.log("代码执行结束");

用之前总结的 js 执行机制去分析：

setTimeout 是异步任务，放在 event table中

new promise是同步任务，被放到主线程中，直接打印console.log('马上执行for循环了');

.then里面的是异步任务，被放到event table中

console.log('代码执行结束') 是同步代码，被放在主线程中，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)：整体代码 script， setTimeout，setInterval
micro-task(微任务)： Promise,process,nextTick

深入理解 js 引擎的执行机制

按照这种分类方式，js 的执行机制就是：

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 event queue 中
当前宏任务执行完成后，会常看微任务的 event queue ，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。

按照刚才的机制，分析例 2：

// 首先执行script下的宏任务，遇到setTimeout，将其放在宏任务队列中
setTimeout(function() {
  console.log("定时器开始");
}, 0);
// 遇到new promise直接执行
new promise(function(resolve) {
  console.log("马上执行for循环了");
}).then(function(resolve) {
  // .then方法，是微任务，放在微任务队列中
  console.log("执行then函数拉");
});
console.log("代码执行结束");
// 宏任务执行完毕，查看本轮的微任务，返现有一个then方法。再去执行宏任务队列中的函数。

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

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