好程式設計師web前端分享JS引擎的執行機制

好程式設計師IT發表於2019-05-24

  好程式設計師web前端分享JS引擎的執行機制,一、JS是單執行緒語言。JS的EventLoop是JS的執行機制。深入瞭解JS的執行,就等於深入瞭解JS裡的eventloop。


1、靈魂三問:JS為什麼是單執行緒的?為什麼需要非同步?單執行緒又是如何實現非同步的呢?


  技術的出現,都跟現實世界裡的應用場景密切相關的。同樣的,我們就結合現實場景,來回答這三個問題。


(1)JS為什麼是單執行緒的?


JS最初被設計用在瀏覽器中,那麼想象一下,如果瀏覽器中的JS是多執行緒的。


  場景描述:


  那麼現在有2個程式,process1process2,由於是多程式的JS,所以他們對同一個dom,同時進行操作。process1刪除了該dom,而process2編輯了該dom,同時下達2個矛盾的命令,瀏覽器究竟該如何執行呢?


  這樣想,JS為什麼被設計成單執行緒應該就容易理解了吧。


(2)JS為什麼需要非同步?


  如果JS中不存在非同步,只能自上而下執行,如果上一行解析時間很長,那麼下面的程式碼就會被阻塞。對於使用者而言,阻塞就意味著"卡死",這樣就導致了很差的使用者體驗。


  所以,JS中存在非同步執行。


(3)JS單執行緒又是如何實現非同步的呢?


  既然JS是單執行緒的,只能在一條執行緒上執行,又是如何實現的非同步呢?


  是透過的事件迴圈(eventloop),理解了eventloop機制,就理解了JS的執行機制。


2、JS中的eventloop(1)


  例1,觀察它的執行順序


console.log(1)setTimeout(function(){console.log(2)},0)console.log(3)


  執行結果是:132


  也就是說,setTimeout裡的函式並沒有立即執行,而是延遲了一段時間,滿足一定條件後才去執行的,這類程式碼,我們叫非同步程式碼。


  所以,這裡我們首先知道了JS裡的一種分類方式,就是將任務分為:同步任務和非同步任務。


  按照這種分類方式:JS的執行機制是:


  首先判斷JS是同步還是非同步,同步就進入主程式,非同步就進入eventtable


  非同步任務在eventtable中註冊函式,當滿足觸發條件後,被推入eventqueue


  同步任務進入主執行緒後一直執行,直到主執行緒空閒時,才會去eventqueue中檢視是否有可執行的非同步任務,如果有就推入主程式中


  以上三步迴圈執行,這就是eventloop。


  所以上面的例子,你是否可以描述它的執行順序了呢?


console.log(1)是同步任務,放入主執行緒裡


setTimeout()是非同步任務,被放入eventtable,0秒之後被推入eventqueue裡


console.log(3是同步任務,放到主執行緒裡


  當1、3在控制條被列印後,主執行緒去eventqueue(事件佇列)裡檢視是否有可執行的函式,執行setTimeout裡的函式。


3、JS中的eventloop(2)


  所以,上面關於eventloop就是我對JS執行機制的理解,直到我遇到了下面這段程式碼。


  例2:


setTimeout(function(){console.log('定時器開始啦')});


newPromise(function(resolve){console.log('馬上執行for迴圈啦');


for(vari=0;i<10000;i++){i==99&&resolve();


}}).then(function(){console.log('執行then函式啦')});console.log('程式碼執行結束');


  嘗試按照,上文我們剛學到的JS執行機制去分析:


setTimeout是非同步任務,被放到eventtable


newPromise是同步任務,被放到主程式裡,直接執行列印console.log('馬上執行for迴圈啦')


.then裡的函式是非同步任務,被放到eventtable


console.log('程式碼執行結束')是同步程式碼,被放到主程式裡,直接執行


  所以,結果是:馬上執行for迴圈啦---程式碼執行結束---定時器開始啦---執行then函式啦嗎?


  親自執行後,結果居然不是這樣,而是:馬上執行for迴圈啦---程式碼執行結束---執行then函式啦---定時器開始啦


  那麼,難道是非同步任務的執行順序,不是前後順序,而是另有規定?事實上,按照非同步和同步的劃分方式,並不準確。


  而準確的劃分方式是:


macro-task(宏任務):包括整體程式碼script,setTimeout,setInterval


micro-task(微任務):Promise,process.nextTick


JS引擎的執行機制


  按照這種分類方式,JS的執行機制是:


  執行一個宏任務,過程中如果遇到微任務,就將其放到微任務的“事件佇列”裡


  當前宏任務執行完成後,會檢視微任務的“事件佇列”,並將裡面全部的微任務依次執行完


  重複以上2步驟,結合eventloop(1)eventloop(2),就是更為準確的JS執行機制了


  嘗試按照剛學的執行機制,去分析例2:


  首先執行script下的宏任務,遇到setTimeout,將其放到宏任務的“佇列”裡


  遇到newPromise直接執行,列印"馬上執行for迴圈啦"


  遇到then方法,是微任務,將其放到微任務的“佇列”裡。


  列印"程式碼執行結束"


  本輪宏任務執行完畢,檢視本輪的微任務,發現有一個then方法裡的函式,列印"執行then函式啦"


  到此,本輪的eventloop全部完成。


  下一輪的迴圈裡,先執行一個宏任務,發現宏任務的“佇列”裡有一個setTimeout裡的函式,執行列印"定時器開始啦"


  所以最後的執行順序是:馬上執行for迴圈啦---程式碼執行結束---執行then函式啦---定時器開始啦


4、談談setTimeout


  這段setTimeout程式碼什麼意思?我們一般說:3秒後,會執行setTimeout裡的那個函式


setTimeout(function(){console.log('執行了')},3000)


  但是這種說並不嚴謹,準確的解釋是:3秒後,setTimeout裡的函式被會推入eventqueue,而eventqueue(事件佇列)裡的任務,只有在主執行緒空閒時才會執行。


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