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深入瀏覽器事件循環的本質

SimpleTriangle / 3508人閱讀

摘要:瀏覽器的事件循環,前端再熟悉不過了,每天都會接觸的東西。可以看到,所謂的并不是瀏覽器定義了哪些任務是,瀏覽器各個線程只是忠實地循環自己的任務隊列,不停地執行其中的任務而已。

瀏覽器的事件循環,前端再熟悉不過了,每天都會接觸的東西。但我以前一直都是死記硬背:事件任務隊列分為macrotask和microtask,瀏覽器先從macrotask取出一個任務執行,再執行microtask內的所有任務,接著又去macrotask取出一個任務執行...,這樣一直循環下去。但是對于下面的代碼,我一直懵逼,setTimeout屬于macrotask,按照上面的規則,setTimeout應該先被取出來執行啊,但是我卻被執行結果打臉了。

經過再仔細看別人對任務隊列的介紹,才知道,同步執行的js代碼其實就算一個macrotask(準確說是每一個script標簽內的代碼都是一個macrotask),所以上面的規則中說的 先取出一個macrotask執行 是沒有問題的。
網上很多文章都是像上面這樣解釋的,我也一直認為這是HTML對事件循環的規范,我們記著就是。直到最近看了李銀城大佬的文章(見文末的參考鏈接),我才恍然大悟,之前看的文章都沒有明確地從瀏覽器的多線程模型這個角度分析,所以讓我們覺得瀏覽器的事件循環是基于上述的約定,但其實這是瀏覽器的多線程模型導致的結果。

macrotask的本質

macrotask本質上是瀏覽器多個線程之間通信的一個消息隊列
在chrome里,每個頁面都對應一個進程,該進程又有多個線程,比如js線程、渲染線程、io線程、網絡線程、定時器線程等,這些線程之間的通信,是通過向對方的任務隊列中添加一個任務(PostTask)來實現的。

瀏覽器的各種線程都是常駐線程,它們運行在一個for死循環里面,每個線程都有屬于自己的若干任務隊列,線程自己或者其它線程都可能通過PostTask向這些任務隊列添加任務,這些線程會不斷地從自己的任務隊列中取出任務執行,或者是處于睡眠狀態直到設定的時間或者是有人PostTask的時候把它們喚醒。

可以簡單地理解為,瀏覽器的各個線程都在不停地從自己的任務隊列中取出任務,執行,再取出任務,再執行,這樣無限循環下去。

以下面的代碼為例:

首先,script標簽中的代碼作為一個任務放入js線程的任務隊列,js線程被喚醒,然后取出該任務執行

首先執行console.log(1),然后執行setTimeout,向定時器線程添加一個任務,接著執行console.log(3),這時js線程的任務隊列為空,js線程進入休眠

大約1000ms后,定時器線程向js線程的任務隊列添加定時任務(定時器的回調),js線程又被喚醒,執行定時回調函數,最后執行console.log(2)

可以看到,所謂的macrotask并不是瀏覽器定義了哪些任務是macrotask,瀏覽器各個線程只是忠實地循環自己的任務隊列,不停地執行其中的任務而已。

microtask

比起macrotask是瀏覽器的多線程模型造成的“假象”,microtask是確實存在的一個隊列,microtask是屬于當前線程的,而不是其他線程PostTask過來的任務,只是延遲執行了而已(準確地說是放到了當前執行的同步代碼之后執行),比如Promise.then、MutationObserver都屬于這種情況。

以下面的代碼為例:

首先,script標簽中的代碼作為一個任務放入js線程的任務隊列,js線程被喚醒,然后取出該任務執行

然后執行new Promise以及Promise中的resolve,resolve后,promise的then的回調函數會作為需要延遲執行的任務,放到當前執行的所有同步代碼之后

接著執行setTimeout,向定時器線程添加一個任務

此時同步代碼執行完畢,接著執行被延遲執行的任務,也就是promise的then的回調函數,即執行console.log(3)

最后,js線程的任務隊列為空,js線程進入休眠,大約1000ms后,定時器線程向js線程的任務隊列添加定時任務(定時器的回調),js線程又被喚醒,執行定時回調函數,即console.log(2)

總結

通過上面的分析,可以看到,文章開頭提到的規則:瀏覽器先從macrotask取出一個任務執行,再執行microtask內的所有任務,接著又去macrotask取出一個任務執行...,并沒有說錯,但這只是瀏覽器執行機制造成的現象,而不是說瀏覽器按照這樣的規則去執行的代碼。

最后,看了這篇文章,大家能夠基于瀏覽器的運行機制,分析出下面代碼的執行結果了嗎(ps:不要用死記硬背的規則去分析喲)

console.log("start")

const interval = setInterval(() => {  
  console.log("setInterval")
}, 0)

setTimeout(() => {  
  console.log("setTimeout 1")
  Promise.resolve()
      .then(() => {
        console.log("promise 3")
      })
      .then(() => {
        console.log("promise 4")
      })
      .then(() => {
        setTimeout(() => {
          console.log("setTimeout 2")
          Promise.resolve()
              .then(() => {
                console.log("promise 5")
              })
              .then(() => {
                console.log("promise 6")
              })
              .then(() => {
                clearInterval(interval)
              })
        }, 0)
      })
}, 0)

Promise.resolve()
    .then(() => {  
        console.log("promise 1")
    })
    .then(() => {
        console.log("promise 2")
    })
// 執行結果
/*  start
    promise 1
    promise 2
    setInterval
    setTimeout 1
    promise 3
    promise 4
    setInterval
    setTimeout 2
    promise 5
    promise 6
*/
參考

從Chrome源碼看事件循環

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