废话不多说, 先上题:
- // 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. 下面来说一下本题中涉及到的知识点.
任务队列
首先我们需要明白以下几件事情:
* 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, 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.
根据规范, 事件循环是通过 [任务队列]() 的机制来进行协调的.
一个 Event Loop 中, 可以有一个或者多个任务队列 (task queue), 一个任务队列便是一系列有序任务(task) 的集合; 每个任务都有一个任务源(task source), 源自同一个任务源的 task 必须放到同一个任务队列, 从不同源来的则被添加到不同队列.
setTimeout/Promise 等 API 便是任务源, 而进入任务队列的是他们指定的具体执行任务.
宏任务
(macro)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(macro)task 与 DOM 任务能够有序的执行, 会在一个(macro)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:
(macro)task->渲染 ->(macro)task->...
(macro)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:
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
从字面意思上看 await 就是等待, await 等待的是一个表达式, 这个表达式的返回值可以是一个 promise 对象也可以是其他值.
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');
- })
- }
但看到 issue 中, 有人指出这里的 `console.log('async1 end')` 是属于 macrotask 中的 script 队列中的, 因为 script 队列在 setTimout 队列前面, 所以会比 setTimout 先输出. 也可以理解为是同步代码, 所以先输出.
回到本题
以上就本道题涉及到的所有相关知识点了, 下面我们再回到这道题来一步一步看看怎么回事儿.
1. 首先, 事件循环从宏任务 (macrotask) 队列开始, 这个时候, 宏任务队列中, 只有一个 script(整体代码)任务; 当遇到任务源 (task source) 时, 则会先分发任务到对应的任务队列中去. 所以, 上面例子的第一步执行如下图所示:
2. 然后我们看到首先定义了两个 async 函数, 接着往下看, 然后遇到了 `console` 语句, 直接输出 `script start`. 输出之后, script 任务继续往下执行, 遇到 `setTimeout`, 其作为一个宏任务源, 则会先将其任务分发到对应的队列中:
3. script 任务继续往下执行, 执行了 async1()函数, 前面讲过 async 函数中在 await 之前的代码是立即执行的, 所以会立即输出 `async1 start`.
遇到了 await 时, 会将 await 后面的表达式执行一遍, 所以就紧接着输出 `async2`, 然后将 await 后面的代码也就是 `console.log('async1 end')` 加入到 microtask 中的 Promise 队列中, 接着跳出 async1 函数来执行后面的代码.
4. script 任务继续往下执行, 遇到 Promise 实例. 由于 Promise 中的函数是立即执行的, 而后续的 `.then` 则会被分发到 microtask 的 `Promise` 队列中去. 所以会先输出 `promise1`, 然后执行 `resolve`, 将 `promise2` 分配到对应队列.
5. script 任务继续往下执行, 最后只有一句输出了 `script end`, 至此, 全局任务就执行完毕了.
根据上述, 每次执行完一个宏任务之后, 会去检查是否存在 Microtasks; 如果有, 则执行 Microtasks 直至清空 Microtask Queue.
因而在 script 任务执行完毕之后, 开始查找清空微任务队列. 此时, 微任务中, `Promise` 队列有的两个任务 `async1 end` 和 `promise2`, 因此按先后顺序输出 `async1 end,promise2`. 当所有的 Microtasks 执行完毕之后, 表示第一轮的循环就结束了.
6. 第二轮循环依旧从宏任务队列开始. 此时宏任务中只有一个 `setTimeout`, 取出直接输出即可, 至此整个流程结束.
下面我会改变一下代码来加深印象.
变式一
在第一个变式中将 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');
输出结果:
/*
script start
async1 start
promise1
promise3
script end
promise2
async1 end
promise4
setTimeout
*/
在第一次 macrotask 执行完之后, 也就是输出 `script end` 之后, 会去清理所有 microtask. 所以会相继输出 `promise2`,` async1 end` ,`promise4`, 其余不再多说.
注意: 最新的浏览器执行结果为 `promise2`,`promise4`, ` async1 end` .
变式二
在第二个变式中, 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');
输出结果:
/*
script start
async1 start
promise1
script end
promise2
setTimeout3
setTimeout2
setTimeout1
*/
在输出为 `promise2` 之后, 接下来会按照加入 setTimeout 队列的顺序来依次输出, 通过代码我们可以看到加入顺序为 `3 2 1`, 所以会按 3,2,1 的顺序来输出.
变式三
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')
输出结果:
/*
script start
a1 start
a2
promise2
script end
promise1
a1 end
promise2.then
promise3
setTimeout
*/
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-2963783.html