Microtasks 與 Macrotasks

作為一個【實際問題驅動學習】的前端萌新,每次學習動力的激發都來自于某個問題:

console.log('start')

const interval = setInterval(() => {  
  console.log('setInterval')
}, 0)

setTimeout(() => {  
  console.log('setTimeout 1')
  Promise.resolve()
      .then(() => {
        console.log('promise 3')
      })
      .then(() => {
        console.log('promise 4')
      })
      .then(() => {
        setTimeout(() => {
          console.log('setTimeout 2')
          Promise.resolve()
              .then(() => {
                console.log('promise 5')
              })
              .then(() => {
                console.log('promise 6')
              })
              .then(() => {
                clearInterval(interval)
              })
        }, 0)
      })
}, 0)

Promise.resolve()
    .then(() => {  
        console.log('promise 1')
    })
    .then(() => {
        console.log('promise 2')
    })

當然,這是一道為了考察知識而特意出的題目,其實并不算實際問題,而真正讓我想要繼續了解 js 事件機制的原因是最近對 Promise 的新體會:Promise 之所以無法使用 catch 捕獲 setTimeout 回調中的錯誤,是因為 Promise 的 then/catch 是在 setTimeout 之前執行的。

同為異步事件,為何有先后之分呢?

因為它們是不同的異步事件類型:Microtasks 與 Macrotasks

眾所周知

js 的 event loop 如下:


image.png

主線程會先執行同步代碼,遇到異步代碼則將其插入異步“任務隊列”。待主線程空了,再會去讀取"任務隊列",這就是JavaScript的運行機制。這個過程會不斷重復。

可是

關鍵在于“任務隊列”不止一個,它分為 Microtasks queue 與 Macrotasks queue,分別存放著 Microtasks 與 Macrotasks:

Microtasks:
  • process.nextTick
  • promise
  • Object.observe
  • MutationObserver
Macrotasks:
  • setTimeout
  • setInterval
  • setImmediate
  • I/O
  • UI渲染

而且,一個 event loop (事件循環) 會包含多個 Macrotasks queue,也就是我們常說的 task queue (事件隊列),但只包含一個 Microtasks queue,異步事件會根據自己的事件類型分別放入不同的 queue。所以有

1. task queue == macrotask queue != microtask queue
2. event loop = {
  macrotask queue list: [macrotask queue0, macrotask queue1, ...],
  microtask queue: ...,
}

理解了這些定義之后,再看執行原理:

事件循環的順序,決定了JavaScript代碼的執行順序。它從script(整體代碼)開始第一次循環。之后全局上下文進入函數調用棧。直到調用棧清空(只剩全局),然后執行所有的microtasks。當所有可執行的microtasks執行完畢之后。循環再次從macrotasks開始,找到其中一個任務隊列執行完畢,然后再執行所有的microtasks,這樣一直循環下去。

翻譯過來就是,先執行 Microtasks queue 中的所有 Microtasks,再挑一個 Macrotasks queue 來執行其中所有 Macrotasks,然后繼續執行 Microtasks queue 中的所有 Microtasks,再挑一個 Macrotasks queue 來執行其中所有 Macrotasks ……

這也就解釋了,為什么同一個事件循環中的 Microtasks 會比 Macrotasks 先執行。

還要注意一點:

包裹在一個 script 標簽中的 js 代碼也是一個 Macrotasks

答案

start 
promise 1 
promise 2 
setInterval 
setTimeout 1 
promise 3 
promise 4 
setInterval 
setTimeout 2 
promise 5 
promise 6
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