JavaScript事件循环同步任务与异步任务

2024-04-02 19:04:59 400人浏览安东尼

摘要

目录前言执行栈与任务队列执行栈任务队列同步任务与异步任务同步任务异步任务js的执行机制结语前言首先，在学习js中同步异步的问题前，需要明白，js是单线程的，为什么它得是单线程的呢？

前言

首先，在学习js中同步异步的问题前，需要明白，js是单线程的，为什么它得是单线程的呢？这得从它的使用场景来看了，它主要是用来让用户与页面进行交互的吧。那么假设js是多线程的，在这个线程里面，用户点击某个按钮会增加一个DOM节点，在另一个线程里面，用户点击这个按钮又会删除一个DOM节点，那么此时js就不知道该听谁的了。那同步异步的出现又是为了什么呢？假设没有异步，那么我们在向服务器请求数据时，可能会因为网络不好，卡了半天，这时候因为是同步的，所以网页必须等待数据请求回来才能继续和用户交互，这样会导致整个网页很奇怪的卡住了，用户体验很不好。

执行栈与任务队列

执行栈

姑且先不说执行栈是什么，先说栈是什么吧。栈就好似一个桶，最先放入的东西肯定是最后拿出来的，就是大家常说的先进后出。

那么执行栈就是把图中的内容块变成代码任务，光说肯定说不明白，还是得上代码：

function fn (count) {
            if (count <= 0) return
            fn(count - 1)
            console.log(count)
        }
fn(3)

这是一段很简单的递归代码，这里我们直接上图解释(这里其实画的不严谨，栈底应该是全局执行上下文)：

js中所有的任务都会在主线程上执行然后形成一个执行栈。(请记住这一点！！！)

任务队列

那么队列和栈则是相反的，队列是先进先出的。其实很好理解，和我们平时排队是一个道理，先进入队伍的人肯定先出来。那么任务队列通俗理解就是用来放置异步任务的回调函数的。(也请记住这一点！！！)

同步任务与异步任务

先上一点概念性的东西，打个基础：

同步任务

很多人在理解同步任务的时候会被它的语义搞混，其实同步任务不是同步一起执行的。它是要等待上一个执行任务结束才可以执行下一个任务，这里说起来也并不晦涩难懂，但是还是写段简单的代码解释一下：

console.log(1)
console.log(2)
console.log(3)

代码很简单吧，很明显输出结果是1，2，3，这就是同步代码，那么我们就可以总结了，同步任务就是在主线程上面排队，然后一个一个进入执行栈执行，直到执行栈为空。

异步任务

还是直接举个栗子：

console.log(1)
setTimeout(() => {
    console.log(2)
}, 1000)
console.log(3)

这段代码的输出和上面同步代码的输出不一样，它的输出顺序是1，3，2，这就是异步代码，它并不会按照执行顺序去执行，

同样我们用官方话语总结一下：异步任务指的是，不进入主线程、而进入"任务队列"（Event queue）的任务，只有"任务队列"通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。如果不理解没有关系，后面说到了事件循环就会醍醐灌顶了。

js的执行机制

先上比较晦涩难懂的概念：

1. 同步任务由javascript 主线程按顺序执行。
2. 异步任务委托给宿主环境执行。
3. 异步任务完成后，对应的回调函数会被加入到任务队列中等待执行，任务队列又被分为宏任务队列和微任务队列，优先执行微任务队列，常见的微任务有new Promise().then,常见的宏任务有定时器
4. JavaScript 主线程的执行栈被清空后，会读取任务队列中的回调函数，次序执行。
5. JavaScript 主线程不断重复上面的第4 步，在执行回调函数时又会按照上面的四步去执行。

js一直从任务队列中取回调函数，然后放入主线程中执行，这是一个循环不断的过程，所以把它叫做事件循环。

这个还是要简单粗暴的来段代码会更直观一点：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
      console.log(1);
      setTimeout(() => {
          console.log("timerStart");
          resolve("success");
          console.log("timerEnd");
       }, 0);
      console.log(2);
  });
  promise.then((res) => {
      console.log(res);
  });
  console.log(4);

现在我们根据上面的规则一步一步分析这段代码，如果不懂Promise也没有关系，我保证这并不影响你对事件循环的理解。现在你就把自己当成js代码的检察官，要正确把它们放在合适的“位置”

检察官的第一步就是判断哪些是同步代码，哪些是异步代码，OK，首先从上往下看，Promise本身是同步的，所以它应该在主线程上排队，然后继续看pomise.then是个异步任务，并且是属于微任务的，它的回调函数应该在微任务队列中(此时还不在)，最后一句输出语句是同步代码，应该在主线程上排队。
第二步，执行主线程上的同步代码，首先有Promise排着队呢，所以先输出1，随后有个定时器，所以应该把它挂起执行，由于它没有时间延迟，所以回调函数直接被放入宏任务队列，继续执行代码，遇到打印，直接输出2。现在主线程还有其他的同步代码不？是不是还有一个输出语句，所以输出4，现在主线程上的同步代码执行完了
第三步读取任务队列，由于微任务队列上没有东西(Promise的状态并没有改变，不会执行promise.then()),所以读取宏任务队列上的回调函数，回调函数进入主线程执行，首先输出timerStart，然后promise状态发生改变，然后又遇到一个输出语句，输出timerEnd。现在主线程上又没有东西了，又得去看任务队列上有没有东西了。
第四步，由于promise状态发生改变了，所以微任务队列上有回调函数了，执行输出语句，res为success，输出success