js的事件循环和任务队列

js 异步、栈、事件循环、任务队列

在开发中经常遇到js的异步问题，为了方便理解，记录下来，随时回顾。

• 以下的所有代码都是在浏览器环境下运行

在浏览器中js的运行是依赖浏览器js引擎来解析的，并且是在一定的runtime（运行时）的环境被调用，被执行。由于js引擎是单线程的，所以在执行dom渲染，script引入的时候这些操作是同步的，js引擎会通过 Event Loop 的机制，按顺序把任务放入栈中执行

而在代码中产生的异步代码则是由 runtime 提供的，拥有和Js引擎互不干扰的线程

栈

栈是一个后进先出的一种数据结构，执行起来效率比较高，往往堆里存放着一些对象。而栈中则存放着一些基础类型变量以及对象的指针，在函数调用的时候，会产生函数的执行栈，也叫执行上下文，这个执行环境中存在着这个函数的私有作用域，上层作用域的指向，函数的参数，这个作用域中定义的变量以及这个作用域的this对象。 而当一系列函数被依次调用的时候，因为js是单线程的，同一时间只能执行一个函数，于是这些函数被排队在一个单独的地方。这个地方被称为执行栈。

当一个脚本第一次执行的时候，js引擎会解析这段代码，并将其中的同步代码按照执行顺序加入执行栈中，然后从头开始执行。如果当前执行的是一个方法，那么js会向执行栈中添加这个方法的执行环境，然后进入这个执行环境继续执行其中的代码。当这个执行环境中的代码 执行完毕并返回结果后，js会退出这个执行环境并把这个执行环境销毁，回到上一个方法的执行环境。。这个过程反复进行，直到执行栈中的代码全部执行完毕。

总的来说

• 栈存放着一些基础类型变量以及对象的指针
• 当代码执行的时候，同步代码按照执行顺序开始执行
• 当代码执行的时候，碰到函数，引擎会在栈里产生这个函数执行栈，也叫执行上下文。
• 当代码执行到函数的时候，会进入这个执行环境继续执行其中的代码，反复进行，全部执行完

任务队列

Js 中，有两类任务队列：宏任务队列（macro tasks）和微任务队列（micro tasks）。宏任务队列可以有多个，微任务队列只有一个

• 宏任务：script（全局任务）, setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering.
• 微任务：process.nextTick （node.js中进程相关的对象）, Promise, Object.observer, MutationObserver。

在浏览器的 Event Loop机制中，整个流程可以用张图来表示一下：

这张图中可以看到：

• 微任务队列（micro tasks）只会有一个
• 宏任务队列（macro tasks）可以有多个
• click ajax 等回调方法都会进入到宏任务队列（macro tasks）中，当然也包括上面的

而在浏览器的Event Loop机制运行时，宏任务队列（macro tasks）和微任务队列（micro tasks）的关系，关于这点详见（关系）

• 宏任务按顺序执行，且浏览器在每个宏任务之间渲染页面
• 所有微任务也按顺序执行，且在以下场景会立即执行所有微任务
  • 每个回调之后且js执行栈中为空。
  • 每个宏任务结束后。

而在 NodeJs 的 Event Loop 遵循的是 libuv

这个库是node作者自己写的，内部实现了一整套的异步io机制（内部使用c++和js实现），使我们开发异步程序变得简单，因为这个原因导致了一些js解析和浏览器的会不一样。

NodeJs 的运行是这样的：

• 初始化 Event Loop
• 执行您的主代码。这里同样，遇到异步处理，就会分配给对应的队列。直到主代码执行完毕。
• 执行主代码中出现的所有微任务：先执行完所有nextTick()，然后在执行其它所有微任务。
• 开始 Event Loop

当每个阶段执行完毕后，都会执行所有微任务（先 nextTick，后其它），然后再进入下一个阶段。

最后我们来段代码彻底解析下两类任务队列在运行时的逻辑

console.log('1');

setTimeout(function() {
    console.log('2');
    process.nextTick(function() {
        console.log('3');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('4');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('5')
    })
})
process.nextTick(function() {
    console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('7');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('8')
})

setTimeout(function() {
    console.log('9');
    process.nextTick(function() {
        console.log('10');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('11');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('12')
    })
})

结合上面讲的逻辑 可以分析一波得出最后答案是1，7，6，8，2，4，3，5，9，11，10，12