观众朋友们,晚上好!我是你们的老朋友,代码界的段子手,今天要跟大家聊聊JavaScript的“任务队列”——这个Event Loop里的“VIP包厢”。
既然是VIP包厢,那肯定有等级之分,谁先进谁后出,这里面可是大有门道。别看JavaScript平时挺随和,但在任务优先级这件事上,它可是个有原则的家伙。
咱们先来热热身,回顾一下Event Loop的基本概念:
Event Loop:JavaScript的“永动机”
简单来说,Event Loop就是JavaScript引擎用来处理异步任务的机制。它就像一个循环往复的传送带,不停地从任务队列中取出任务并执行。
- Call Stack (调用栈): 存放当前正在执行的任务。
- Task Queue (任务队列): 存放待执行的任务。Event Loop会不断地从这个队列中取出任务放到Call Stack中执行。
- Microtask Queue (微任务队列): 存放优先级更高的任务,会在每次事件循环结束时清空。
- Render Queue (渲染队列): 存放渲染相关的任务,浏览器会在合适的时机处理。
现在,重点来了,Task Queue可不是一个简单的FIFO(先进先出)队列,它里面藏着各种类型的任务,它们的优先级也不尽相同。
任务队列的分类:谁是“头等舱”乘客?
在JavaScript中,任务队列主要分为以下几种类型:
-
宏任务(Macrotask):
setTimeout
setInterval
setImmediate
(Node.js)requestAnimationFrame
- I/O 操作 (例如文件读取、网络请求)
- UI 渲染
- Script (首次执行的script代码)
-
微任务(Microtask):
Promise.then
Promise.catch
Promise.finally
MutationObserver
process.nextTick
(Node.js)
用表格来总结一下更清晰:
任务类型 | 任务列表 | 执行时机 |
---|---|---|
宏任务 | setTimeout , setInterval , I/O , UI渲染 |
每个事件循环周期都会取一个宏任务执行 |
微任务 | Promise.then/catch/finally , MutationObserver |
在每个宏任务执行完毕后,UI渲染之前,会尽可能清空微任务队列 |
任务执行顺序:Event Loop的“游戏规则”
Event Loop的执行流程大致如下:
- 执行一个宏任务(例如,执行一段script代码)。
- 检查微任务队列,如果有微任务,则全部执行,直到队列为空。
- 更新渲染(如果有需要)。
- 重复以上步骤,直到任务队列和微任务队列都为空。
这其中最关键的点在于:在执行完一个宏任务后,必须优先执行所有微任务,然后再进行下一次宏任务的执行。
实战演练:代码说话
光说不练假把式,咱们用代码来验证一下:
console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0);
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1');
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
console.log('script end');
这段代码的执行结果是:
script start
script end
promise1
promise2
setTimeout
为什么是这个顺序?咱们来分析一下:
- 首先,执行script代码,
console.log('script start')
输出 "script start"。 - 遇到
setTimeout
,这是一个宏任务,被放入宏任务队列。 - 遇到
Promise.resolve().then()
,这是一个微任务,被放入微任务队列。 console.log('script end')
输出 "script end"。- 第一个宏任务(script)执行完毕,开始检查微任务队列,发现有
promise1
和promise2
两个微任务,依次执行。 - 微任务队列清空后,开始执行下一个宏任务,也就是
setTimeout
中的回调函数,输出 "setTimeout"。
进阶篇:微任务的“连环套”
微任务的威力可不止于此,它还可以形成“连环套”,不断地向微任务队列中添加新的微任务。
console.log('start');
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1');
return Promise.resolve();
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
console.log('end');
这段代码的输出结果是:
start
end
promise1
promise2
注意:第一个then
返回了一个新的Promise.resolve()
,这意味着它会产生一个新的微任务,这个微任务会在下一个then
中执行。
深入剖析:requestAnimationFrame的“小心机”
requestAnimationFrame
是一个特殊的宏任务,它主要用于执行动画相关的代码。它会在浏览器下一次重绘之前执行,并且会尽可能保持动画的流畅性。
function animate() {
requestAnimationFrame(animate);
// 在这里更新动画状态
console.log('animation frame');
}
animate();
Promise.resolve().then(() => {
console.log('promise');
});
setTimeout(() => {
console.log('timeout');
}, 0);
这段代码的执行顺序比较复杂,requestAnimationFrame
的回调会在每次浏览器重绘之前执行,而微任务会在每次宏任务执行完毕后立即执行。setTimeout
则是在未来的某个宏任务中执行。
Node.js中的Event Loop:有所不同,但本质不变
Node.js也使用了Event Loop机制,但是与浏览器环境略有不同。Node.js的Event Loop有多个阶段,每个阶段都会执行特定类型的任务。
Node.js Event Loop的六个阶段:
- Timers: 执行
setTimeout
和setInterval
的回调。 - Pending callbacks: 执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调。
- Idle, prepare: 仅供内部使用。
- Poll: 检索新的 I/O 事件; 执行与 I/O 相关的回调(除了 timeout,interval 和 setImmediate 之外);node 将在适当的时候阻塞在这里。
- Check: 执行
setImmediate
回调。 - Close callbacks: 执行一些关闭的回调函数, 例如:
socket.on('close', ...)
。
Node.js中也有微任务,process.nextTick
和 Promise
的回调函数都属于微任务。process.nextTick
的优先级高于 Promise
的回调函数。
常见误区:别把宏任务和微任务混为一谈
很多开发者容易把宏任务和微任务混淆,认为它们都是一样的。但实际上,它们的执行时机和优先级是不同的。
-
误区一:setTimeout和Promise.then的执行顺序一样?
这是最常见的误区。
setTimeout
是宏任务,Promise.then
是微任务。微任务的执行优先级高于宏任务。 -
误区二:微任务队列会无限增长?
理论上,微任务队列可以无限增长,但是如果微任务队列一直不为空,会导致Event Loop无法继续执行,从而造成“卡死”的现象。所以,要避免在微任务中添加过多的任务。
性能优化:合理利用任务优先级
了解任务优先级可以帮助我们更好地优化JavaScript代码的性能。
- 优先使用微任务: 对于一些需要尽快执行的任务,可以考虑使用微任务,例如更新DOM、处理用户输入等。
- 避免长时间运行的宏任务: 如果一个宏任务需要执行很长时间,可能会阻塞Event Loop,导致页面卡顿。可以将任务分解成多个小任务,或者使用Web Worker来执行耗时操作。
- 合理使用requestAnimationFrame:
requestAnimationFrame
可以帮助我们创建流畅的动画效果,但是也要注意不要在回调函数中执行过多的计算,以免影响性能。 - 减少不必要的微任务: 避免创建不必要的微任务,可以减少Event Loop的负担。
总结:掌握Event Loop,玩转JavaScript
Event Loop是JavaScript的核心机制之一,理解Event Loop的原理和任务优先级,可以帮助我们编写更高效、更可靠的代码。
记住以下几点:
- JavaScript使用Event Loop来处理异步任务。
- 任务队列分为宏任务队列和微任务队列。
- 微任务的执行优先级高于宏任务。
- Node.js也有Event Loop,但与浏览器环境略有不同。
希望今天的分享能帮助大家更好地理解JavaScript的“任务队列”,在代码的世界里更加游刃有余! 下次再见!