和我一起完全理解javascript中的宏任务与微任务

在了解宏任务与微任务之前我们必须要先弄清 javascript 中的执行机制这个概念，弄清楚了这个概念，宏任务与微任务的理解也就 so easy 了~~

javascript 中的执行机制

1.关于javascript

javascript是一门单线程语言，在最新的HTML5中提出了Web-Worker，但javascript是单线程这一核心仍未改变。所以一切javascript版的"多线程"都是用单线程模拟出来的。

1.1 JS为什么是单线程的？

答：JavaScript的单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。
比如：假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准？
所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。

1.2 JS为什么需要异步?

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。

1.3 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.javascript的同步和异步

单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。
如果排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了，但是很多时候CPU是闲着的，因为IO设备（输入输出设备）很慢（比如Ajax操作从网络读取数据），不得不等着结果出来，再往下执行。
JavaScript语言的设计者意识到，这时主线程完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。
于是，所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。

1.同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；
2.异步任务指的是，不进入主线程、而进入"任务队列“（taskqueue）的任务，只有”任务队列"通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。

在这里插入图片描述

解释上面的图：

同步和异步任务分别进入不同的执行"场所"，同步的进入主线程，异步的进入 Event Table(事件列表) 并注册函数。
当Event Table(事件列表) 中指定的事情完成时，会将这个函数移入 Event Queue（事件队列）。
主线程内的任务执行完毕为空，会去 Event Queue（事件队列） 读取对应的函数，进入主线程执行
上述过程会不断重复，也就是常说的Event Loop(事件循环)。
我们不禁要问了，那怎么知道主线程执行栈为空啊？
js引擎存在 monitoring process 监控进程，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（事件队列） 那里检查是否有等待被调用的函数。

2.1 任务队列

“任务队列"是一个事件的队列（也可以理解成消息的队列），IO设备完成一项任务，就在"任务队列"中添加一个事件，表示相关的异步任务可以进入"执行栈"了。主线程读取"任务队列”，就是读取里面有哪些事件。
“任务队列"中的事件，除了IO设备的事件以外，还包括一些用户产生的事件（比如鼠标点击、页面滚动等等）。只要指定过回调函数，这些事件发生时就会进入"任务队列”，等待主线程读取。
所谓"回调函数"（callback），就是那些会被主线程挂起来的代码。异步任务必须指定回调函数，当主线程开始执行异步任务，就是执行对应的回调函数。
"任务队列"是一个先进先出的数据结构，排在前面的事件，优先被主线程读取。主线程的读取过程基本上是自动的，只要执行栈一清空，"任务队列"上第一位的事件就自动进入主线程。但是，由于存在后文提到的"定时器"功能，主线程首先要检查一下执行时间，某些事件只有到了规定的时间，才能返回主线程。
读取到一个异步任务，首先是将异步任务放进事件表格（Event table）中，当放进事件表格中的异步任务完成某种事情或者说达成某些条件（如setTimeout事件到了，鼠标点击了，数据文件获取到了）之后，才将这些异步任务推入事件队列（Event Queue)中，这时候的异步任务才是执行栈中空闲的时候才能读取到的异步任务。

2.2 Event Loop

主线程从"任务队列"中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为Event Loop（事件循环）。
Event Loop是javascript的执行机制

宏任务和微任务

宏任务包括：setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering
微任务包括： Promises, Object.observe, MutationObserver

1.宏任务、微任务的执行顺序

先执行同步代码，遇到异步宏任务 则将 异步宏任务 放入宏任务队列中，遇到 异步微任务则将异步微任务放入微任务队列中，当所有同步代码执行完毕后，再将异步微任务从队列中调入主线程执行，微任务执行完毕后再将异步宏任务从队列中调入主线程执行，一直循环直至所有任务执行完毕。
在这里插入图片描述

举例说明：


setTimeout(function(){
	console.log('1');
});
new Promise(function(resolve){		    
	console.log('2');
	resolve();
}).then(function(){		    
	console.log('3');
}); 		
console.log('4');
//正确输出 2，4，3，1

输出顺序解释：

遇到setTimout，异步宏任务，放入宏任务队列中；遇到new Promise，new
Promise在实例化的过程中所执行的代码都是同步进行的，所以输出2；
而Promise.then中注册的回调才是异步执行的，将其放入微任务队列中
遇到同步任务console.log(‘4’);输出4；主线程中同步任务执行完
从微任务队列中取出任务到主线程中，输出3，微任务队列为空
从宏任务队列中取出任务到主线程中，输出1，宏任务队列为空，结束~

下一个例子：

setTimeout(()=>{
  new Promise(resolve =>{
  	resolve();
  }).then(()=>{
  	console.log('test');
  });

  console.log(4);
});

new Promise(resolve => {
  resolve();
  console.log(1)
}).then( () => {
  console.log(3);
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('before timeout');
  }).then(() => {
    Promise.resolve().then(() => {
      console.log('also before timeout')
    })
  })
})
console.log(2);
//正确输出：1，2，3，before timeout ，also before timeout，4，test

输出顺序解释：

遇到setTimeout，异步宏任务，将() => {console.log(4)}放入宏任务队列中；
遇到new Promise，new Promise在实例化的过程中所执行的代码都是同步进行的，所以输出1；
而Promise.then中注册的回调才是异步执行的，将其放入微任务队列中
遇到同步任务console.log(2)，输出2；主线程中同步任务执行完
从微任务队列中取出任务到主线程中，输出3，此微任务中又有微任务，Promise.resolve().then(微任务a).then(微任务b)，将其依次放入微任务队列中
从微任务队列中取出任务a到主线程中，输出 before timeout；
从微任务队列中取出任务b到主线程中，任务b又注册了一个微任务c，放入微任务队列中；
从微任务队列中取出任务c到主线程中，输出 also before timeout；微任务队列为空
从宏任务队列中取出任务到主线程，此任务中注册了一个微任务d，将其放入微任务队列中，接下来遇到输出4，宏任务队列为空
从微任务队列中取出任务d到主线程，输出test，微任务队列为空，结束~

参考文章1：宏任务微任务
参考文章2：执行机制

原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_48786946/article/details/106897321