单线程的含义
浏览器是 multi-process，一个浏览器只有一个 Browser Process，负责管理 Tabs、协调其他 process 和 Renderer process 存至 memory 内的 Bitmap 绘制到页面上的（pixel）；在 Chrome中，一个 Tab 对应一个 Renderer Process，Renderer process 是 multi-thread，其中 main thread 负责页面渲染（GUI render engine）执行 JS （JS engine）和 event loop；network component 可以开2~6个 I/O threads 平行去处理。
Structure of a Web Browser
主线程，JS执行线程，UI渲染线程关系如下图所示：
浏览器中的 JavaScript 执行机制
可视化演绎
深入演示：loupe
https://github.com/latentflip/loupe
// 函数执行栈演绎-->函数调用过程
function fun3() {
console.log('fun3')
}
function fun2() {
fun3();
}
function fun1() {
fun2();
}
fun1();复制代码
两个问题
问题1：如果我们在浏览器控制台中运行'foo'函数，是否会导致堆栈溢出错误？
function foo() {
setTimeout(foo, 0); // 是否存在堆栈溢出错误?
};复制代码
function foo() {
foo() // 是否存在堆栈溢出错误?
};
foo();复制代码
问题2：如果在控制台中运行以下函数，页面(选项卡)的 UI 是否仍然响应
function foo() {
return Promise.resolve().then(foo);
};复制代码
基础题
alert(x);
var x = 10;
alert(x);
x = 20;
function x() {};
alert(x); 复制代码
浏览器端的 Event Loop
一个函数执行栈、一个事件队列和一个微任务队列。
每从事件队列中取一个事件时有微任务就把微任务执行完，然后才开始执行事件
宏任务和微任务
宏任务，macrotask，也叫tasks。 一些异步任务的回调会依次进入macro task queue，等待后续被调用，这些异步任务包括：
- setTimeout
- setInterval
- setImmediate (Node独有)
- requestAnimationFrame (浏览器独有)
- I/O
- UI rendering (浏览器独有)
微任务，microtask，也叫jobs。 另一些异步任务的回调会依次进入micro task queue，等待后续被调用，这些异步任务包括：
- process.nextTick (Node独有)
- Promise.then()
- Object.observe
- MutationObserver
（注：这里只针对浏览器和NodeJS）
注意：Promise构造函数里的代码是同步执行的。
基础题
setTimeout(()=> {
console.log(1)
Promise.resolve(3).then(data => console.log(data))
}, 0)
setTimeout(()=> {
console.log(2)
}, 0)复制代码
可视化演绎
console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0);
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1');
}).then(function() {
console.log('promise2');
});复制代码
浏览器端：jakearchibald.com/2015/tasks-…
巩固提高题
console.time("start")
setTimeout(function () {
console.log(2);
}, 10);
new Promise(function (resolve) {
console.log(3);
resolve();
console.log(4);
}).then(function () {
console.log(5);
console.timeEnd("start")
});
console.log(6);
console.log(8);
requestAnimationFrame(() => console.log(9))复制代码
Node.js 架构图
Node.js 中的 Event Loop
Node.js的Event Loop过程：
- 执行全局Script的同步代码
- 执行microtask微任务，先执行所有Next Tick Queue中的所有任务，再执行Other Microtask Queue中的所有任务
- 开始执行macrotask宏任务，共6个阶段，从第1个阶段开始执行相应每一个阶段macrotask中的所有任务，注意，这里是所有每个阶段宏任务队列的所有任务，在浏览器的Event Loop中是只取宏队列的第一个任务出来执行，每一个阶段的macrotask任务执行完毕后，开始执行微任务，也就是步骤2
- Timers Queue -> 步骤2 -> I/O Queue -> 步骤2 -> Check Queue -> 步骤2 -> Close Callback Queue -> 步骤2 -> Timers Queue ......
- 这就是Node的Event Loop【简化版】
浏览器端和 Node 端有什么不同
- 浏览器的Event Loop和Node.js 的Event Loop是不同的，实现机制也不一样，不要混为一谈。
- Node.js 可以理解成有4个宏任务队列和2个微任务队列，但是执行宏任务时有6个阶段。
- Node.js 中，先执行全局Script代码，执行完同步代码调用栈清空后，先从微任务队列Next Tick Queue中依次取出所有的任务放入调用栈中执行，再从微任务队列Other Microtask Queue中依次取出所有的任务放入调用栈中执行。然后开始宏任务的6个阶段，每个阶段都将该宏任务队列中的所有任务都取出来执行（注意，这里和浏览器不一样，浏览器只取一个），每个宏任务阶段执行完毕后，开始执行微任务，再开始执行下一阶段宏任务，以此构成事件循环。
- MacroTask包括： setTimeout、setInterval、 setImmediate(Node)、requestAnimation(浏览器)、IO、UI rendering
- Microtask包括： process.nextTick(Node)、Promise.then、Object.observe、MutationObserver
注意：new Promise() 构造函数里面是同步代码，而非微任务。
面试常考细节
微任务有两种 nextTick和 then 那么这两个谁快呢？
Promise.resolve('123').then(res=>{ console.log(res)})
process.nextTick(() => console.log('nextTick'))复制代码
//顺序 nextTick 123
//很明显 nextTick快
解释：
promise.then 虽然和 process.nextTick 一样，都将回调函数注册到 microtask，但优先级不一样。process.nextTick 的 microtask queue 总是优先于 promise 的 microtask queue 执行。
setTimeout 和 setImmediate
setImmediate(callback[, ...args])
Schedules the "immediate" execution of the callback after I/O events' callbacks.
setImmediate()方法用于中断长时间运行的操作，并在完成其他操作后立即运行回调函数。
setTimeout 和 setImmediate 执行顺序不固定 取决于node的准备时间
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate')
})复制代码
运行结果：
setImmediate
setTimeout
或者：
setTimeout
setImmediate
为什么结果不确定呢？
解释：
setTimeout/setInterval 的第二个参数取值范围是：[1, 2^31 - 1]，如果超过这个范围则会初始化为 1，
即 setTimeout(fn, 0) === setTimeout(fn, 1)。
我们知道 setTimeout 的回调函数在 timer 阶段执行，setImmediate 的回调函数在 check 阶段执行，event loop 的开始会先检查 timer 阶段，但是在开始之前到 timer 阶段会消耗一定时间；
所以就会出现两种情况：
- timer 前的准备时间超过 1ms，满足 loop->time >= 1，则执行 timer 阶段（setTimeout）的回调函数
- timer 前的准备时间小于 1ms，则先执行 check 阶段（setImmediate）的回调函数，下一次 event loop 执行 timer 阶段（setTimeout）的回调函数。
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate')
})
const start = Date.now()
while (Date.now() - start < 10);复制代码
运行结果一定是：
setTimeout
setImmediate
const fs = require('fs')
fs.readFile(__filename, () => {
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate')
})
})复制代码
运行结果：
setImmediate
setTimeout
解释：
fs.readFile 的回调函数执行完后：
注册 setTimeout 的回调函数到 timer 阶段
注册 setImmediate 的回调函数到 check 阶段
event loop 从 pool 阶段出来继续往下一个阶段执行，恰好是 check 阶段，所以 setImmediate 的回调函数先执行
本次 event loop 结束后，进入下一次 event loop，执行 setTimeout 的回调函数
所以，在 I/O Callbacks 中注册的 setTimeout 和 setImmediate，永远都是 setImmediate 先执行。
巩固提高题目
console.time("start")
setTimeout(function () {
console.log(2);
}, 10);
setImmediate(function () {
console.log(1);
});
new Promise(function (resolve) {
console.log(3);
resolve();
console.log(4);
}).then(function () {
console.log(5);
console.timeEnd("start")
});
console.log(6);
process.nextTick(function () {
console.log(7);
});
console.log(8);
// requestAnimationFrame(() => console.log(9))
复制代码
运行结果如下：
运行时分析
Node 11.x + 新变化
setTimeout(() => console.log('timeout1'));
setTimeout(() => {
console.log('timeout2')
Promise.resolve().then(() => console.log('promise resolve'))
});
setTimeout(() => console.log('timeout3'));
setTimeout(() => console.log('timeout4'));复制代码
浏览器执行结果：
低于Node 11的版本
Node 11+
向浏览器运行结果靠齐
参考资料：
github.com/nodejs/node… MacroTask and MicroTask execution order
blog.insiderattack.net/new-changes…
github.com/nodejs/node… timers: run nextTicks after each immediate and timer