十分钟理解JavaScript引擎的执行机制

关注专栏写文章

十分钟理解JavaScript引擎的执行机制

方伟景

千锋前端开发推动市场提升的学习研究者。

4 人赞同了该文章

首先，请牢记2点：

• JS是单线程语言
• JS的Event Loop是JS的执行机制。深入了解JS的执行，就等于深入了解JS里的event loop

1.灵魂三问：JS为什么是单线程的？为什么需要异步？单线程又是如何实现异步的呢？

技术的出现，都跟现实世界里的应用场景密切相关的。同样的，我们就结合现实场景，来回答这三个问题。

(1) JS为什么是单线程的？

JS最初被设计用在浏览器中，那么想象一下，如果浏览器中的JS是多线程的。

场景描述：

那么现在有2个进程，process1 process2，由于是多进程的JS，所以他们对同一个dom，同时进行操作。process1 删除了该dom，而process2 编辑了该dom，同时下达2个矛盾的命令，浏览器究竟该如何执行呢？

这样想，JS为什么被设计成单线程应该就容易理解了吧。

(2) JS为什么需要异步?

场景描述：

如果JS中不存在异步，只能自上而下执行，如果上一行解析时间很长，那么下面的代码就会被阻塞。对于用户而言，阻塞就意味着"卡死"，这样就导致了很差的用户体验

所以，JS中存在异步执行。

(3) JS单线程又是如何实现异步的呢？

既然JS是单线程的，只能在一条线程上执行，又是如何实现的异步呢？

是通过的事件循环(event loop)，理解了event loop机制，就理解了JS的执行机制。

2.JS中的event loop(1)

例1,观察它的执行顺序

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

运行结果是：1 3 2

也就是说，setTimeout里的函数并没有立即执行，而是延迟了一段时间，满足一定条件后才去执行的，这类代码，我们叫异步代码。

所以，这里我们首先知道了JS里的一种分类方式，就是将任务分为：同步任务和异步任务。

按照这种分类方式:JS的执行机制是：

• 首先判断JS是同步还是异步，同步就进入主进程，异步就进入event table
• 异步任务在event table中注册函数，当满足触发条件后，被推入event queue
• 同步任务进入主线程后一直执行，直到主线程空闲时，才会去event queue中查看是否有可执行的异步任务，如果有就推入主进程中

以上三步循环执行，这就是event loop。

所以上面的例子，你是否可以描述它的执行顺序了呢？

• console.log(1) 是同步任务，放入主线程里
• setTimeout() 是异步任务，被放入event table， 0秒之后被推入event queue里
• console.log(3 是同步任务，放到主线程里

当 1、 3在控制条被打印后，主线程去event queue(事件队列)里查看是否有可执行的函数，执行setTimeout里的函数。

3.JS中的event loop(2)

所以，上面关于event loop就是我对JS执行机制的理解，直到我遇到了下面这段代码。

例2：

• 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('执行then函数啦')
• });
• console.log('代码执行结束');

尝试按照，上文我们刚学到的JS执行机制去分析：

• setTimeout 是异步任务，被放到event table
• new Promise 是同步任务，被放到主进程里，直接执行打印 console.log('马上执行for循环啦')
• .then 里的函数是异步任务，被放到event table
• console.log('代码执行结束') 是同步代码，被放到主进程里，直接执行

所以，结果是： 马上执行for循环啦---代码执行结束---定时器开始啦---执行then函数啦吗?

亲自执行后，结果居然不是这样，而是： 马上执行for循环啦---代码执行结束---执行then函数啦---定时器开始啦

那么，难道是异步任务的执行顺序，不是前后顺序，而是另有规定？事实上，按照异步和同步的划分方式，并不准确。

而准确的划分方式是：

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

按照这种分类方式，JS的执行机制是：

• 执行一个宏任务，过程中如果遇到微任务，就将其放到微任务的“事件队列”里
• 当前宏任务执行完成后，会查看微任务的“事件队列”，并将里面全部的微任务依次执行完
• 重复以上2步骤，结合event loop(1) event loop(2)，就是更为准确的JS执行机制了

尝试按照刚学的执行机制，去分析例2：

• 首先执行script下的宏任务，遇到setTimeout,将其放到宏任务的“队列”里
• 遇到 new Promise直接执行，打印"马上执行for循环啦"
• 遇到then方法，是微任务，将其放到微任务的“队列”里。
• 打印 "代码执行结束"
• 本轮宏任务执行完毕，查看本轮的微任务，发现有一个then方法里的函数，打印"执行then函数啦"
• 到此,本轮的event loop 全部完成。
• 下一轮的循环里，先执行一个宏任务，发现宏任务的“队列”里有一个setTimeout里的函数,执行打印"定时器开始啦"

所以最后的执行顺序是： 马上执行for循环啦---代码执行结束---执行then函数啦---定时器开始啦

4.谈谈setTimeout

这段setTimeout代码什么意思? 我们一般说: 3秒后,会执行setTimeout里的那个函数

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

但是这种说并不严谨，准确的解释是：3秒后，setTimeout里的函数被会推入event queue，而event queue(事件队列)里的任务，只有在主线程空闲时才会执行。

所以只有满足 (1)3秒后 (2)主线程空闲，同时满足时，才会3秒后执行该函数

如果主线程执行内容很多，执行时间超过3秒，比如执行了10秒，那么这个函数只能10秒后执行了。

作者： ziwei3749

https://segmentfault.com/a/1190000012806637​