先来看这样一道面试题:
async function async1() {
console.log('async1 start')
await async2()
console.log('async1 end')
}
async function async2() {
console.log('async2')
}
console.log('script start')
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0);
async1()
new Promise(resolve => {
console.log('promise1')
resolve()
})
.then(() => {
console.log('promise2')
})
console.log('script end')
这道题主要考察的是事件循环中函数执行顺序的问题,其中包括async ,await,setTimeout,Promise函数。下面来说一下本题中涉及到的知识点。
任务队列
首先我们需要明白以下几件事情:
·JS分为同步任务和异步任务
·同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈
·主线程之外,事件触发线程管理着一个任务队列,只要异步任务有了运行结果,就在任务队列之中放置一个事件。
·一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕(此时JS引擎空闲),系统就会读取任务队列,将可运行的异步任务添加到可执行栈中,开始执行。
根据规范,事件循环是通过任务队列的机制来进行协调的。一个 Event Loop 中,可以有一个或者多个任务队列(task queue),一个任务队列便是一系列有序任务(task)的集合;每个任务都有一个任务源(task source),源自同一个任务源的 task 必须放到同一个任务队列,从不同源来的则被添加到不同队列。setTimeout/Promise 等API便是任务源,而进入任务队列的是他们指定的具体执行任务。
宏任务
(macro)task(又称之为宏任务),可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务(包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行)。
浏览器为了能够使得JS内部(macro)task与DOM任务能够有序的执行,会在一个(macro)task执行结束后,在下一个(macro)task 执行开始前,对页面进行重新渲染,流程如下:
(macro)task->渲染->(macro)task->...
(macro)task主要包含:
1.script(整体代码)
2.setTimeout
3.setInterval
4.I/O
5.UI交互事件
6.postMessage
7.MessageChannel
8.setImmediate(Node.js 环境)
微任务
microtask(又称为微任务),可以理解是在当前 task 执行结束后立即执行的任务。也就是说,在当前task任务后,下一个task之前,在渲染之前。
所以它的响应速度相比setTimeout(setTimeout是task)会更快,因为无需等渲染。也就是说,在某一个macrotask执行完后,就会将在它执行期间产生的所有microtask 都 执行完毕(在渲染前)。
microtask主要包含:
1. Promise.then
2. MutaionObserver
3. process.nextTick(Node.js 环境)
运行机制
在事件循环中,每进行一次循环操作称为 tick,每一次 tick 的任务处理模型是比较复杂的,但关键步骤如下:
·执行一个宏任务(栈中没有就从事件队列中获取)
·执行过程中如果遇到微任务,就将它添加到微任务的任务队列中
·宏任务执行完毕后,立即执行当前微任务队列中的**所有微任务**(依次执行)
·当前宏任务执行完毕,开始检查渲染,然后GUI线程接管渲染
·渲染完毕后,JS线程继续接管,开始下一个宏任务(从事件队列中获取)
流程图如下:
Promise和async中的立即执行
我们知道Promise中的异步体现在then和catch中,所以写在Promise中的代码是被当做同步任务立即执行的。而在async/await中,在出现await出现之前,其中的代码也是立即执行的。那么出现了await时候发生了什么呢?
await做了什么
从字面意思上看await就是等待,await 等待的是一个表达式,这个表达式的返回值可以是一个promise对象也可以是其他值。
很多人以为await会一直等待之后的表达式执行完之后才会继续执行后面的代码,实际上await是一个让出线程的标志。await后面的表达式会先执行一遍,将await后面的代码加入到microtask中,然后就会跳出整个async函数来执行后面的代码。
由于因为async await 本身就是promise+generator的语法糖。所以await后面的代码是microtask。所以对于本题中的
async function async1() {
console.log('async1 start')
await async2()
console.log('async1 end')
}
和
async function async1() {
console.log('async1 start')
Promise.resolve(async2()).then(() => {
console.log('async1 end')
})
}
以上就本道题涉及到的所有相关知识点了,下面我们再回到这道题来一步一步看看怎么回事儿。
变式一
在第一个变式中我将async2中的函数也变成了Promise函数,代码如下:
async function async1() {
console.log('async1 start')
await async2()
console.log('async1 end')
}
async function async2() {
new Promise(resolve => {
console.log('promise1')
resolve()
})
.then(() => {
console.log('promise2')
})
}
console.log('script start')
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0);
async1()
new Promise(resolve => {
console.log('promise3')
resolve()
})
.then(() => {
console.log('promise4')
})
console.log('script end')
运行结果入下:
在第一次macrotask执行完之后,也就是输出script end之后,会去清理所有microtask。所以会相继输出promise2, async1 end ,promise4,其余不再多说。
变式二
在第二个变式中,我将async1中await后面的代码和async2的代码都改为异步的,代码如下:
async function async1() {
console.log('async1 start')
await async2()
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout1')
}, 0)
}
async function async2() {
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout2')
}, 0)
}
console.log('script start')
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout3')
}, 0);
async1()
new Promise(resolve => {
console.log('promise1')
resolve()
})
.then(() => {
console.log('promise2')
})
console.log('script end')
执行结果如下:
在输出为promise2之后,接下来会按照加入setTimeout队列的顺序来依次输出,通过代码我们可以看到加入顺序为3 2 1,所以会按3,2,1的顺序来输出。
只要前面的原理看懂了,任何的变式题都不会有问题。
原文转自:前端培训 http://web.itheima.com
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