徹底弄清楚JavaScript執行機制-js教程-PHP中文網

徹底弄清楚JavaScript執行機制

本文的目的就是要確保你徹底弄清楚javascript的執行機制，如果讀完這篇文章還不懂，可以揍我。

不論你是javascript新手還是老鳥，不論是面試求職，還是日常開發工作，我們經常會遇到這樣的情況：給定的幾行程式碼，我們需要知道其輸出內容和順序。因為javascript是一門單執行緒語言，所以我們可以得出結論：

javascript是按照語句出現的順序執行的

看到這裡讀者要打人了：我難道不知道js是一行一行執行的？還用你說？稍安勿躁，正因為js是一行一行執行的，所以我們以為js都是這樣的：

let a = '1';console.log(a);let b = '2';console.log(b);复制代码

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##然而實際上js是這樣的：

setTimeout(function(){    console.log('定时器开始啦')
});new Promise(function(resolve){    console.log('马上执行for循环啦');    for(var i = 0; i < 10000; i++){
        i == 99 && resolve();
    }
}).then(function(){    console.log(&#39;执行then函数啦&#39;)
});console.log(&#39;代码执行结束&#39;);复制代码

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依照

js是依照語句出現的順序執行這個理念，我自信的寫下輸出結果：

//"定时器开始啦"//"马上执行for循环啦"//"执行then函数啦"//"代码执行结束"复制代码

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去chrome上驗證下，結果完全不對，瞬間懵了，說好的一行一行執行的呢？

我們真的要徹底弄清楚javascript的執行機制了。

1.關於javascript

javascript是一門

單執行緒語言，在最新的HTML5中提出了Web-Worker，但javascript是單執行緒這一核心仍未改變。所以一切javascript版的"多執行緒"都是用單線模擬出來的，一切javascript多執行緒都是紙老虎！

2.javascript事件循環

既然js是單線程，那就像只有一個視窗的銀行，客戶需要排隊一個一個辦理業務，同理js任務也要一個一個順序執行。如果一個任務耗時過長，那麼後一個任務也必須等待。那麼問題來了，假如我們想瀏覽新聞，但是新聞包含的超清圖片載入很慢，難道我們的網頁要一直卡著直到圖片完全顯示出來？因此聰明的程式設計師將任務分為兩類：

當我們開啟網站時，網頁的渲染過程就是一大堆同步任務，像是頁面骨架和頁面元素的渲染。而像是載入圖片音樂之類佔用資源大耗時久的任務，就是非同步任務。關於這部分有嚴格的文字定義，但本文的目的是用最小的學習成本徹底弄清楚執行機制，所以我們用導圖來說明：

導圖要表達的內容用文字來表達的話：

我們不禁要問了，那怎麼知道主執行緒執行棧為空啊？ js引擎存在monitoring process進程，會持續不斷的檢查主執行緒執行堆疊是否為空，一旦為空，就會去Event Queue檢查是否有等待被呼叫的函數。

說了這麼多文字，不如直接一段程式碼更直白：

let data = [];
$.ajax({    url:www.javascript.com,    data:data,    success:() => {        console.log('发送成功!');
    }
})console.log('代码执行结束');复制代码

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上面是一段簡易的

ajax請求程式碼：

# #ajax進入Event Table，註冊回呼函數

。執行
。 ajax事件完成，回呼函數
進入Event Queue。主執行緒從Event Queue讀取回呼函數
並執行。

3.又愛又恨的setTimeout

大名鼎鼎的

setTimeout

無需再多言，大家對他的第一印象就是異步可以延時執行，我們經常這麼實現延時3秒執行：<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false">setTimeout(() => { console.log('延时3秒'); },3000)复制代码</pre><div class="contentsignin">登入後複製</div></div>漸漸的

setTimeout

用的地方多了，問題也出現了，有時候明明寫的延時3秒，實際卻5，6秒才執行函數，這又咋回事啊？ <p>先看一个例子：</p> <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false">setTimeout(() => { task(); },3000)console.log('执行console');复制代码</pre><div class="contentsignin">登入後複製</div></div> <p>根据前面我们的结论，<code>setTimeout是异步的，应该先执行console.log这个同步任务，所以我们的结论是：

//执行console//task()复制代码

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去验证一下，结果正确！
然后我们修改一下前面的代码：

setTimeout(() => {
    task()
},3000)

sleep(10000000)复制代码

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乍一看其实差不多嘛，但我们把这段代码在chrome执行一下，却发现控制台执行task()需要的时间远远超过3秒，说好的延时三秒，为啥现在需要这么长时间啊？

这时候我们需要重新理解setTimeout的定义。我们先说上述代码是怎么执行的：

task()进入Event Table并注册,计时开始。
执行sleep函数，很慢，非常慢，计时仍在继续。
3秒到了，计时事件timeout完成，task()进入Event Queue，但是sleep也太慢了吧，还没执行完，只好等着。
sleep终于执行完了，task()终于从Event Queue进入了主线程执行。

上述的流程走完，我们知道setTimeout这个函数，是经过指定时间后，把要执行的任务(本例中为task())加入到Event Queue中，又因为是单线程任务要一个一个执行，如果前面的任务需要的时间太久，那么只能等着，导致真正的延迟时间远远大于3秒。

我们还经常遇到setTimeout(fn,0)这样的代码，0秒后执行又是什么意思呢？是不是可以立即执行呢？

答案是不会的，setTimeout(fn,0)的含义是，指定某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行，意思就是不用再等多少秒了，只要主线程执行栈内的同步任务全部执行完成，栈为空就马上执行。举例说明：

//代码1console.log('先执行这里');
setTimeout(() => {    console.log('执行啦')
},0);复制代码

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//代码2console.log('先执行这里');
setTimeout(() => {    console.log('执行啦')
},3000);复制代码

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代码1的输出结果是：

//先执行这里//执行啦复制代码

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代码2的输出结果是：

//先执行这里// ... 3s later// 执行啦复制代码

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关于setTimeout要补充的是，即便主线程为空，0毫秒实际上也是达不到的。根据HTML的标准，最低是4毫秒。有兴趣的同学可以自行了解。

4.又恨又爱的setInterval

上面说完了setTimeout，当然不能错过它的孪生兄弟setInterval。他俩差不多，只不过后者是循环的执行。对于执行顺序来说，setInterval会每隔指定的时间将注册的函数置入Event Queue，如果前面的任务耗时太久，那么同样需要等待。

唯一需要注意的一点是，对于setInterval(fn,ms)来说，我们已经知道不是每过ms秒会执行一次fn，而是每过ms秒，会有fn进入Event Queue。一旦setInterval的回调函数fn执行时间超过了延迟时间ms，那么就完全看不出来有时间间隔了。这句话请读者仔细品味。

5.Promise与process.nextTick(callback)

传统的定时器我们已经研究过了，接着我们探究Promise与process.nextTick(callback)的表现。

Promise的定义和功能本文不再赘述，不了解的读者可以学习一下阮一峰老师的Promise。而process.nextTick(callback)类似node.js版的"setTimeout"，在事件循环的下一次循环中调用 callback 回调函数。

我们进入正题，除了广义的同步任务和异步任务，我们对任务有更精细的定义：

macro-task(宏任务)：包括整体代码script，setTimeout，setInterval
micro-task(微任务)：Promise，process.nextTick

不同类型的任务会进入对应的Event Queue，比如setTimeout和setInterval会进入相同的Event Queue。

事件循环的顺序，决定js代码的执行顺序。进入整体代码(宏任务)后，开始第一次循环。接着执行所有的微任务。然后再次从宏任务开始，找到其中一个任务队列执行完毕，再执行所有的微任务。听起来有点绕，我们用文章最开始的一段代码说明：

setTimeout(function() {    console.log('setTimeout');
})new Promise(function(resolve) {    console.log('promise');
}).then(function() {    console.log('then');
})console.log('console');复制代码

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这段代码作为宏任务，进入主线程。
先遇到setTimeout，那么将其回调函数注册后分发到宏任务Event Queue。(注册过程与上同，下文不再描述)
接下来遇到了Promise，new Promise立即执行，then函数分发到微任务Event Queue。
遇到console.log()，立即执行。
好啦，整体代码script作为第一个宏任务执行结束，看看有哪些微任务？我们发现了then在微任务Event Queue里面，执行。
ok，第一轮事件循环结束了，我们开始第二轮循环，当然要从宏任务Event Queue开始。我们发现了宏任务Event Queue中setTimeout对应的回调函数，立即执行。
结束。

事件循环，宏任务，微任务的关系如图所示：

我们来分析一段较复杂的代码，看看你是否真的掌握了js的执行机制：

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')
    })
})复制代码

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第一轮事件循环流程分析如下：