JS 的线程、事件循环、任务队列简介

JS 是单线程的,但是却能执行异步任务,这主要是因为 JS 中存在事件循环(Event Loop)和任务队列(Task Queue)

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事件循环:JS 会创建一个类似于 while (true) 的循环,每执行一次循环体的过程称之为 Tick。每次 Tick 的过程就是查看是否有待处理事件,如果有则取出相关事件及回调函数放入执行栈中由主线程执行。待处理的事件会存储在一个任务队列中,也就是每次 Tick 会查看任务队列中是否有需要执行的任务。

任务队列:异步操作会将相关回调添加到任务队列中。而不同的异步操作添加到任务队列的时机也不同,如 onclick, setTimeout, ajax 处理的方式都不同,这些异步操作是由浏览器内核的 webcore 来执行的,webcore 包含上图中的3种 webAPI,分别是 DOM Binding、network、timer模块。

onclick 由浏览器内核的 DOM Binding 模块来处理,当事件触发的时候,回调函数会立即添加到任务队列中。

setTimeout 会由浏览器内核的 timer 模块来进行延时处理,当时间到达的时候,才会将回调函数添加到任务队列中。

ajax 则会由浏览器内核的 network 模块来处理,在网络请求完成返回之后,才将回调添加到任务队列中。

主线程:JS 只有一个线程,称之为主线程。而事件循环是主线程中执行栈里的代码执行完毕之后,才开始执行的。所以,主线程中要执行的代码时间过长,会阻塞事件循环的执行,也就会阻塞异步操作的执行。只有当主线程中执行栈为空的时候(即同步代码执行完后),才会进行事件循环来观察要执行的事件回调,当事件循环检测到任务队列中有事件就取出相关回调放入执行栈中由主线程执行。

例1:
var req = new XMLHttpRequest();
req.open('GET', url);
req.onload = function (){}; // 这两个异步方法就会在 ajax 完成后推入任务队列,再由主线程执行
req.onerror = function (){};
req.send();

例2:
setTimeout(function(){
  // 如果有大量的操作,可能会阻塞 UI 等,则可以使用 setTimeout 让这些操作在主线程把更重要的代码执行完毕之后,再来执行这里的操作。从而提高浏览器的性能。
},0); // 设置为 0,也会有个最小间隔值,也会在主线程中的代码运行完成后,由事件循环从任务队列将回调添加到执行栈中才执行

例3:
// 事件循环测试。执行结果是 2-3-4-1,1在最后输出,说明事件循环是所有同步代码执行完后才开始执行的。

'use strict';

setTimeout(function() {
  console.log(1);
}, 0);

console.log(2);

let end = Date.now() + 1000*5;

while (Date.now() < end) {
}

console.log(3);

end = Date.now() + 1000*5;

while (Date.now() < end) {
}

console.log(4);

Update:

《你不知道的 JavaScript》一书中,重新讲解了 ES6 新增的任务队列,和上面的任务队列略有不同,上面的任务队列书中称为事件队列。

上面提到的任务(事件)队列是在事件循环中的,事件循环每一次 tick 便执行上面所述的任务(事件)队列中的一个任务。而任务(事件)队列是只能往尾部添加任务。

而 ES6 中新增的任务队列是在事件循环之上的,事件循环每次 tick 后会查看 ES6 的任务队列中是否有任务要执行,也就是 ES6 的任务队列比事件循环中的任务(事件)队列优先级更高。

如 Promise 就使用了 ES6 的任务队列特性。

参考:

http://www.cnblogs.com/Medeor/p/4945687.html

http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html

http://www.cnblogs.com/zhaodongyu/p/3922961.html

风清洋

风清洋

前端老兵,一路上搬过C++、C#、Java的砖,现在在搬Node.js

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