一道有关事件循环的前端面试题:
//请写出输出内容
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');
/*
script start
async1 start
async2
promise1
script end
async1 end
promise2
setTimeout
*/
这道题主要考察的是事件循环中函数执行顺序的问题,其中包括async
,await
,setTimeout
,Promise
函数。主要涉及到以下知识点。
任务队列
- JS分为同步任务和异步任务
- 同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈
- 主线程之外,事件触发线程管理着一个任务队列(包括 宏任务队列 和 微任务队列),只要异步任务有了运行结果,就在任务队列之中放置一个事件。
-
一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕(此时JS引擎空闲),系统就会读取任务队列,将可运行的异步任务添加到可执行栈中,开始执行
宏任务
task(又称之为宏任务),可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务(包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行)。
浏览器为了能够使得JS内部task与DOM任务能够有序的执行,会在一个task执行结束后,在下一个(macro)task 执行开始前,对页面进行重新渲染,流程如下:
task主要包含:script(整体代码)、setTimeout、setInterval、I/O、UI交互事件、postMessage、MessageChannel、setImmediate(Node.js 环境)
微任务
microtask(又称为微任务),可以理解是在当前 task 执行结束后立即执行的任务。也就是说,在当前task任务后,下一个task之前,在渲染之前。
所以它的响应速度相比setTimeout(setTimeout是task)会更快,因为无需等渲染。也就是说,在某一个macrotask执行完后,就会将在它执行期间产生的所有microtask都执行完毕(在渲染前)。
microtask主要包含:Promise.then、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)
运行机制
在事件循环中,每进行一次循环操作称为 tick,每一次 tick 的任务处理模型是比较复杂的,但关键步骤如下:
- 执行一个宏任务(栈中没有就从事件队列中获取)
- 执行过程中如果遇到微任务,就将它添加到微任务的任务队列中
- 宏任务执行完毕后,立即执行当前微任务队列中的所有微任务(依次执行)
- 当前宏任务执行完毕,开始检查渲染,然后GUI线程接管渲染
- 渲染完毕后,JS线程继续接管,开始下一个宏任务(从事件队列中获取)
流程图如下:
image简单的说就是按照程序顺序执行,遇到微任务就放到放到微任务队列,遇到宏任务就放到宏任务队列,执行栈执行完之后,再清空微任务队列,接着执行宏任务队列
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
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。所以对于本题中的
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');
})
}
看一个使用 await
的例子:
let a = 0
let b = async () => {
a = a + await 10
console.log('2', a) // -> '2' 10
}
b()
a++
console.log('1', a) // -> '1' 1
对于以上代码你可能会有疑惑,让我来解释下原因
- 首先函数
b
先执行,在执行到await 10
之前变量a
还是 0,因为await
内部实现了generator
,generator
会保留堆栈中东西,所以这时候a = 0
被保存了下来 - 因为
await
是异步操作,后来的表达式不返回Promise
的话,就会包装成Promise.reslove(返回值)
,然后会去执行函数外的同步代码 - 同步代码执行完毕后开始执行异步代码,将保存下来的值拿出来使用,这时候
a = 0 + 10
下面的题目有助于加深对于javascript事件循环的理解
变式一
在第一个变式中我将async2中的函数也变成了Promise函数,代码如下:
async function async1() {
console.log('async1 start');
await async2();
console.log('async1 end');
}
async function async2() {
//async2做出如下更改:
new Promise(function(resolve) {
console.log('promise1');
resolve();
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
}
console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0)
async1();
new Promise(function(resolve) {
console.log('promise3');
resolve();
}).then(function() {
console.log('promise4');
});
console.log('script end');
可以先自己看看输出顺序会是什么,下面来公布结果:
script start
async1 start
promise1
promise3
script end
promise2
async1 end
promise4
setTimeout
变式二
在第二个变式中,我将async1中await后面的代码和async2的代码都改为异步的,代码如下:
async function async1() {
console.log('async1 start');
await async2();
//更改如下:
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout1')
},0)
}
async function async2() {
//更改如下:
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout2')
},0)
}
console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout3');
}, 0)
async1();
new Promise(function(resolve) {
console.log('promise1');
resolve();
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
console.log('script end');
可以先自己看看输出顺序会是什么,下面来公布结果:
script start
async1 start
promise1
script end
promise2
setTimeout3
setTimeout2
setTimeout1
变式三
变式三是我在一篇面经中看到的原题,整体来说大同小异,代码如下:
async function a1 () {
console.log('a1 start')
await a2()
console.log('a1 end')
}
async function a2 () {
console.log('a2')
}
console.log('script start')
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout')
}, 0)
Promise.resolve().then(() => {
console.log('promise1')
})
a1()
let promise2 = new Promise((resolve) => {
resolve('promise2.then')
console.log('promise2')
})
promise2.then((res) => {
console.log(res)
Promise.resolve().then(() => {
console.log('promise3')
})
})
console.log('script end')
无非是在微任务那块儿做点文章,前面的内容如果你都看懂了的话这道题一定没问题的,结果如下:
script start
a1 start
a2
promise2
script end
promise1
a1 end
promise2.then
promise3
setTimeout
参考文章
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