js的执行顺序

    技术2023-05-31  68

    前几天一个前端的朋友拿出来一道题,特别有意思,随意改动一下就会有意想不到的结果,答错两次之后,发现自己在js执行顺序的掌握上还是有所欠缺。研究了几天,总算是明白了,在此特别感谢简书上的一篇文章,讲的很详细,让我有种恍然大悟的感觉。文章最后会把文章链接附上。

    故事是从一道题开始的

    async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); } async function async2 () { console.log('async2'); } console.log('script start'); setTimeout(function () { console.log('setTimeout') },0) async1(); new Promise(function(resolve){ console.log('promise1') resolve() }) console.log('script end')

    公布答案

    /* script start async1 start async2 promise1 script end async1 end setTimeout */

    在原来的题目上改动一下,如下代码

    async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); } async function async2 () { console.log('async2'); } console.log('script start'); setTimeout(function () { console.log('setTimeout') },0) async1(); new Promise(function(resolve){ console.log('promise1') resolve() }).then(function(){ console.log('promise2') }) console.log('script end')

    公布答案

    /* script start async1 start async2 promise1 script end async1 end promise2 setTimeout */

    再改动一下,如下代码

    async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); } async function async2 () { console.log('async2'); } console.log('script start'); setTimeout(function () { console.log('setTimeout') },0) async1(); new Promise(function(resolve){ console.log('promise1') resolve() }).then(function(){ console.log('promise2') }).then(function(){ console.log('promise3') }) console.log('script end')

    公布答案

    /* script start async1 start async2 promise1 script end async1 end promise2 promise3 setTimeout */

    再改动一下,如下代码

    async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); } async function async2 () { console.log('async2'); } console.log('script start'); setTimeout(function () { console.log('setTimeout') },0) new Promise(function(resolve){ console.log('promise1') resolve() }).then(function(){ console.log('promise2') }).then(function(){ console.log('promise3') }) async1(); console.log('script end')

    公布答案

    /* script start promise1 async1 start async2 script end promise2 async1 end promise3 setTimeout */

    经过这好几次改动后,依然能把顺序答对,那么恭喜你,对js的执行顺序已经基本掌握了。 下面内容摘抄自 《简书》里 行动派巨人 的 前端干货:JS的执行顺序。

    1. 单线程的JavaScript

    js是单线程的,基于事件循环,非阻塞IO的。 特点: 处理I/O型的应用,不适合CPU运算密集型的应用。 说明: 事件循环中使用一个事件队列,在每个时间点上,系统只会处理一个事件,即使电脑有多个CPU核心,也无法同时并行的处理多个事件。因此,node.js在I/O型的应用中,给每一个输入输出定义一个回调函数,node.js会自动将其加入到事件轮询的处理队列里,当I/O操作完成后,这个回调函数会被触发,系统会继续处理其他的请求。

    然而单线程不应该是自上而下按照顺序执行的吗?下面的代码输出顺序就被打乱了 function fn(){ console.log('start'); setTimeout(()=>{ console.log('setTimeout'); },0); console.log('end'); } fn() // 输出 start end setTimeout

    2. JavaScript中的同步异步

    js的同步异步是如何实现的? js中包含诸多创建异步的函数如: seTimeout,setInterval,dom事件,ajax,Promise,process.nextTick等函数

    因为单线程,所以代码自上而下执行,所有代码被放到执行栈中执行;遇到异步函数将回调函数添加到一个任务队列里面;当执行栈中的代码执行完以后,会去循环任务队列里的函数;将任务队列里的函数放到执行栈中执行;如此往复,称为事件循环; 这样分析,上一段的代码就得到了合理的解释;再来看一下这段代码; function fn() { setTimeout(()=>{ console.log('a'); },0); new Promise((resolve)=>{ console.log('b'); resolve(); }).then(()=>{ console.log('c') }); } fn() // b c a

    Promise和async中的立即执行

    我们知道Promise中的异步体现在then和catch中,所以写在Promise中的代码是被当做同步任务立即执行的。而在async/await中,在出现await出现之前,其中的代码也是立即执行的。那么出现了await时候发生了什么呢?

    await做了什么

    从字面意思上看await就是等待,await 等待的是一个表达式,这个表达式的返回值可以是一个promise对象也可以是其他值。

    很多人以为await会一直等待之后的表达式执行完之后才会继续执行后面的代码,实际上await是一个让出线程的标志。await后面的表达式会先执行一遍,将await后面的代码加入到microtask中,然后就会跳出整个async函数来执行后面的代码。 由于因为async await 本身就是promise+generator的语法糖。所以await后面的代码是microtask。所以对于开始题中的

    async function async1() { console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end'); }

    等价于

    async function async1() { console.log('async1 start'); Promise.resolve(async2()).then(() => { console.log('async1 end'); }) }

    3.宏任务和微任务

    两任务在同步异步中处于什么地位? 两个任务分别处于任务队列中的宏队列与微队列中; 宏队列与微队列组成了任务队列; 任务队列将任务放入执行栈中执行

    宏任务:

    宏队列,macrotask,也叫tasks。 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:

    setTimeoutsetInterval

    微任务:

    微队列,microtask,也叫jobs。 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:

    PromiseObject.observe

    1、执行全局Script同步代码,这些同步代码有一些是同步语句,有一些是异步语句(比如setTimeout等); 2、全局Script代码执行完毕后,执行栈Stack会清空; 3、从微队列中取出位于队首的回调任务,放入执行栈Stack中执行,执行完后微队列长度减1; 4、继续循环取出位于微队列的任务,放入执行栈Stack中执行,以此类推,直到直到把微任务执行完毕。注意,如果在执行微任务的过程中,又产生了微任务,那么会加入到微队列的末尾,也会在这个周期被调用执行; 5、微队列中的所有微任务都执行完毕,此时微队列为空队列,执行栈Stack也为空; 6、取出宏队列中的任务,放入执行栈Stack中执行; 7、执行完毕后,执行栈Stack为空; 8、重复第3-7个步骤;

    以上才是一个完整的事件循环

    1.首先,事件循环从宏任务(macrotask)队列开始,这个时候,宏任务队列中,只有一个script(整体代码)任务;当遇到任务源(task source)时,则会先分发任务到对应的任务队列中去。

    2.然后我们看到首先定义了两个async函数,接着往下看,然后遇到了 console 语句,直接输出 script start。输出之后,script 任务继续往下执行,遇到 setTimeout,其作为一个宏任务源,则会先将其任务分发到对应的队列中

    3.script 任务继续往下执行,执行了async1()函数,前面讲过async函数中在await之前的代码是立即执行的,所以会立即输出async1 start。 遇到了await时,会将await后面的表达式执行一遍,所以就紧接着输出async2,然后将await后面的代码也就是console.log(‘async1 end’)加入到microtask中的Promise队列中,接着跳出async1函数来执行后面的代码

    4.script任务继续往下执行,遇到Promise实例。由于Promise中的函数是立即执行的,而后续的 .then 则会被分发到 microtask 的 Promise 队列中去。所以会先输出 promise1,然后执行 resolve,将 promise2 分配到对应队列

    5.script任务继续往下执行,最后只有一句输出了 script end,至此,全局任务就执行完毕了。 根据上述,每次执行完一个宏任务之后,会去检查是否存在 Microtasks;如果有,则执行 Microtasks 直至清空 Microtask Queue。 因而在script任务执行完毕之后,开始查找清空微任务队列。此时,微任务中, Promise 队列有的两个任务async1 end和promise2,因此按先后顺序输出 async1 end,promise2。当所有的 Microtasks 执行完毕之后,表示第一轮的循环就结束了

    6.第二轮循环依旧从宏任务队列开始。此时宏任务中只有一个 setTimeout,取出直接输出即可,至此整个流程结束

    来一个稍微复杂点的代码 function fn(){ console.log(1); setTimeout(() => { console.log(2); Promise.resolve().then(() => { console.log(3); }); },0); new Promise((resolve, reject) => { console.log(4); resolve(5); }).then(data => { console.log(data); }); setTimeout(() => { console.log(6); },0); console.log(7); } fn(); // 流程重现

    1、执行函数同步语句;

    step1 console.log(1);

    执行栈: [ console ] 宏任务: [] 微任务: []

    打印结果: 1

    step2 setTimeout(() => { // 这个回调函数叫做callback1,setTimeout属于宏任务,所以放到宏队列中 console.log(2); Promise.resolve().then(() => { console.log(3) }); });

    执行栈: [ setTimeout ] 宏任务: [ callback1 ] 微任务: []

    打印结果: 1

    step3 new Promise((resolve, reject) => { // 注意,这里是同步执行的 console.log(4); resolve(5) }).then((data) => { // 这个回调函数叫做callback2,promise属于微任务,所以放到微队列中 console.log(data); });

    执行栈: [ promise ] 宏任务: [ callback1 ] 微任务: [ callback2 ]

    打印结果: 1 4

    step4 setTimeout(() => { // 这个回调函数叫做callback3,setTimeout属于宏任务,所以放到宏队列中 console.log(6); })

    执行栈: [ setTimeout ] 宏任务: [ callback1 , callback3 ] 微任务: [ callback2 ]

    打印结果: 1 4

    step5 console.log(7)

    执行栈: [ console ] 宏任务: [ callback1 , callback3 ] 微任务: [ callback2 ]

    打印结果: 1 4 7

    2.同步语句执行完毕,从微队列中依次取出任务执行,直到微队列为空

    step6 console.log(data) // 这里data是Promise的成功参数为5

    执行栈: [ callback2 ] 宏任务: [ callback1 , callback3 ] 微任务: []

    打印结果: 1 4 7 5

    3.里微队列中只有一个任务,执行完后开始从宏队列中取任务执行

    step7 console.log(2);

    执行栈: [ callback1 ] 宏任务: [ callback3 ] 微任务: []

    打印结果: 1 4 7 5 2

    但是执行callback1的时候遇到另一个Promise,Promise异步执行完毕以后在微队列中又注册了一个callback4函数

    step8 Promise.resolve().then(() => { // 这个回调函数叫做callback4,promise属于微任务,所以放到微队列中 console.log(3); });

    执行栈: [ Promise ] 宏任务: [ callback3 ] 微任务: [ callback4 ]

    打印结果: 1 4 7 5 2

    4.取出一个宏任务macrotask执行完毕,然后再去微任务队列microtask queue中依次取出执行

    step9 console.log(3)

    执行栈: [ callback4 ] 宏任务: [ callback3 ] 微任务: []

    打印结果: 1 4 7 5 2 3

    5.微队列全部执行完,再去宏队列中取第一个任务执行

    step10 console.log(3)

    执行栈: [ callback3 ] 宏任务: [] 微任务: []

    打印结果: 1 4 7 5 2 3 6

    6.以上全部执行完毕,执行栈,宏队列,微队列均为空 执行栈: [] 宏任务: [] 微任务: []

    打印结果: 1 4 7 5 2 3 6

    再来一段复杂代码 function fn(){ console.log(1); setTimeout(() => { console.log(2); Promise.resolve().then(() => { console.log(3) }); }); new Promise((resolve, reject) => { console.log(4) resolve(5) }).then((data) => { console.log(data); Promise.resolve().then(() => { console.log(6) }).then(() => { console.log(7) setTimeout(() => { console.log(8) }, 0); }); }) setTimeout(() => { console.log(9); }) console.log(10); } fn();

    附图

    Processed: 0.016, SQL: 9