宏任物、微任務

事件循環

JavaScript 語言的一大特點就是單線程,也就是說,同一個時間只能做一件事。爲了協調事件、用戶交互、腳本、UI 渲染和網絡處理等行爲,防止主線程的不阻塞,Event Loop 的方案應用而生。Event Loop 包含兩類:一類是基於 Browsing Context,一種是基於 Worker。二者的運行是獨立的,也就是說,每一個 JavaScript 運行的"線程環境"都有一個獨立的 Event Loop,每一個 Web Worker 也有一個獨立的 Event Loop。

本文所涉及到的事件循環是基於 Browsing Context。

任務隊列

根據規範,事件循環是通過任務隊列的機制來進行協調的。一個 Event Loop 中,可以有一個或者多個任務隊列(task queue),一個任務隊列便是一系列有序任務(task)的集合;每個任務都有一個任務源(task source),源自同一個任務源的 task 必須放到同一個任務隊列,從不同源來的則被添加到不同隊列。setTimeout/Promise 等API便是任務源,而進入任務隊列的是他們指定的具體執行任務。

在事件循環中,每進行一次循環操作稱爲 tick,每一次 tick 的任務處理模型是比較複雜的,但關鍵步驟如下:

  • 在此次 tick 中選擇最先進入隊列的任務(oldest task),如果有則執行(一次)
  • 檢查是否存在 Microtasks,如果存在則不停地執行,直至清空 Microtasks Queue
  • 更新 render
  • 主線程重複執行上述步驟

在上訴tick的基礎上需要了解幾點:

  • JS分爲同步任務和異步任務
  • 同步任務都在主線程上執行,形成一個執行棧
  • 主線程之外,事件觸發線程管理着一個任務隊列,只要異步任務有了運行結果,就在任務隊列之中放置一個事件。
  • 一旦執行棧中的所有同步任務執行完畢(此時JS引擎空閒),系統就會讀取任務隊列,將可運行的異步任務添加到可執行棧中,開始執行。

 

宏任務

(macro)task,可以理解是每次執行棧執行的代碼就是一個宏任務(包括每次從事件隊列中獲取一個事件回調並放到執行棧中執行)。

瀏覽器爲了能夠使得JS內部(macro)task與DOM任務能夠有序的執行,會在一個(macro)task執行結束後,在下一個(macro)task 執行開始前,對頁面進行重新渲染,流程如下:

(macro)task->渲染->(macro)task->...

宏任務包含:

script(整體代碼)
setTimeout
setInterval
I/O
UI交互事件
postMessage
MessageChannel
setImmediate(Node.js 環境)

微任務

microtask,可以理解是在當前 task 執行結束後立即執行的任務。也就是說,在當前task任務後,下一個task之前,在渲染之前。

所以它的響應速度相比setTimeout(setTimeout是task)會更快,因爲無需等渲染。也就是說,在某一個macrotask執行完後,就會將在它執行期間產生的所有microtask都執行完畢(在渲染前)。

微任務包含:

Promise.then
Object.observe
MutationObserver
process.nextTick(Node.js 環境)

運行機制

在事件循環中,每進行一次循環操作稱爲 tick,每一次 tick 的任務處理模型是比較複雜的,但關鍵步驟如下:

  • 執行一個宏任務(棧中沒有就從事件隊列中獲取)
  • 執行過程中如果遇到微任務,就將它添加到微任務的任務隊列中
  • 宏任務執行完畢後,立即執行當前微任務隊列中的所有微任務(依次執行)
  • 當前宏任務執行完畢,開始檢查渲染,然後GUI線程接管渲染
  • 渲染完畢後,JS線程繼續接管,開始下一個宏任務(從事件隊列中獲取)

如圖:

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