执行机制

JS是一门单线程语言：JS是按照语句出现的顺序执行的，就好比只有一个窗口的银行，客户需要排队一个一个的办理业务，同理js任务也需要一个一个执行，如果一个任务耗时过长，那下一个任务必须等着，那么问题来了：假如我们想浏览新闻，但是页面上的超清图片加载特别慢，难道我们的网页要一直卡着直到图片加载出来？这明显不现实，所以我们可以将任务广义的分为两类：

• 同步任务
• 异步任务

当我们打开网站时，网页的渲染过程就是一大堆同步任务，比如页面骨架和页面元素的渲染。而像加载图片音乐这类占用资源大耗时久的任务，就是异步任务。我们用导图来说明:

• 同步和异步任务进入不同场所执行，同步任务进入主线程，异步任务进入Event Table并注册函数
• 异步任务中当指定的事情完成时，Event Table会将注册的函数移入Event Queue(事件队列)
• 主线程的任务执行完毕后，会进入Event Queue读取对应的函数，进入主线程执行
• 上述过程会不断重复进行，也就是常说的Event Loop(事件循环)

那么什么时候主线程执行栈为空呢？

js引擎存在monitoring process进程，会持续不断的检查主线程执行栈是否为空，一旦为空，就会去Event Queue那里检查是否有等待被调用的函数。

let data = []
$.ajax({ // 异步任务
    url:'',
    data: data,
    success:()=>{}
}) 
console.log("代码执行结束") // 同步任务

这是一段简单的Ajax请求代码

• ajax进入Event table，注册回调函数success
• 执行console.log("代码执行结束")
• ajax事件完成，回调函数success进入Event Queue
• 主线程从Event Queue读取回调函数success并执行

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、I/O
• micro-task（微任务）：Promise，process.nextTick，setImmediate、Object.observe，MutationObserver

Event Loop事件循环又可以细分为如下图过程:

setTimeout

我们经常这样实现异步延时3s执行：

setTimeout(() => { console.log('延时3秒'); },3000)

渐渐使用的多了，问题就出现了，明明设置的是延时3s执行，但是有时候5s 6s了才执行函数，看一下两段代码：

// 代码1
setTimeout(() => { task() },3000)
console.log('执行console');
// 代码2
setTimeout(() => { task() },3000) 
sleep(10000000)

代码1根据上边叙述执行机制，setTimeout是异步任务，应该先执行console.log这个同步任务，运行代码我们可以得到如下结果：

• 执行console
• task()

同理我们运行代码2，我们会发现执行task()的时间远超3s，分析执行过程如下：

• task()进入Event Table()注册，开始计时
• 执行sleep函数，很慢很慢计时仍在继续
• 3秒到了，计时事件setTimeout完成，task()进入Event Queue,但是sleep()太慢了，还没执行完，只能等着
• sleep()执行完成了，task()从Event Queue进入主线程执行

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

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

// 执行结果
// 代码1
    // 先执行这里
    // 执行啦
// 代码2
    // 先执行这里
    // ...3s later
    // 执行啦    

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。

setInterval

语法：setInterval(fn,ms) 定时器循环执行

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。

需要注意的是: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**。

Promise与process.nextTick(callback)

这两类都属于微任务，特别要说明的是Promise在then响应之前的代码还属于宏任务范畴，优先执行

    new Promise((resolve)=>{
        console.log('执行宏任务')
        resolve()
    }).then(()=>{
        consolve.log('执行微任务')
    })

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。

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。

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
})

new Promise(function(resolve) {
    console.log('promise');
}).then(function() {
    console.log('then');
})

console.log('console');

// 打印结果 promise console  then setTimeput

• 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。(注册即分入Event table)
• 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：

分析一段代码：

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')
    })
})

// 打印结果 1 7 6 8 2 4 3 5 9 11 10 12

分析过程：

第一轮事件循环流程分析如下：

• 整体script作为第一个宏任务进入主线程，遇到console.log，输出1。
• 遇到setTimeout，其回调函数被分发到宏任务Event Queue中。我们暂且记为setTimeout1。
• 遇到process.nextTick()，其回调函数被分发到微任务Event Queue中。我们记为process1。
• 遇到Promise，new Promise直接执行，输出7。then被分发到微任务Event Queue中。我们记为then1。
• 又遇到了setTimeout，其回调函数被分发到宏任务Event Queue中，我们记为setTimeout2。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout1	process1
setTimeout2	then1

• 上表是第一轮事件循环宏任务结束时各Event Queue的情况，此时已经输出了1和7。
• 我们发现了process1和then1两个微任务。
• 执行process1,输出6。
• 执行then1，输出8。

好了，第一轮事件循环正式结束，这一轮的结果是输出1，7，6，8。那么第二轮时间循环从setTimeout1宏任务开始：

• 首先输出2。接下来遇到了process.nextTick()，同样将其分发到微任务Event Queue中，记为process2。new Promise立即执行输出4，then也分发到微任务Event Queue中，记为then2。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout2	process2
	then2

• 第二轮事件循环宏任务结束，我们发现有process2和then2两个微任务可以执行。
• 输出3。
• 输出5。
• 第二轮事件循环结束，第二轮输出2，4，3，5。
• 第三轮事件循环开始，此时只剩setTimeout2了，执行。
• 直接输出9。
• 将process.nextTick()分发到微任务Event Queue中。记为process3。
• 直接执行new Promise，输出11。
• 将then分发到微任务Event Queue中，记为then3。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
	process3
	then3

• 第三轮事件循环宏任务执行结束，执行两个微任务process3和then3。
• 输出10。
• 输出12。
• 第三轮事件循环结束，第三轮输出9，11，10，12。

整段代码，共进行了三次事件循环，完整的输出为1，7，6，8，2，4，3，5，9，11，10，12。 (请注意，node环境下的事件监听依赖libuv与前端环境不完全相同，输出顺序可能会有误差)