從一個(gè)實(shí)例看完整的事件循環(huán)過(guò)程

一個(gè)完整的事件循環(huán)過(guò)程大概分為以下幾步:

1.檢查調(diào)用棧是否為空刁憋,如果不為空則等待調(diào)用棧執(zhí)行完畢,為空則檢查事件隊(duì)列是否為空拄踪;如果事件隊(duì)列為空則不執(zhí)行任何操作含思,不為空則將隊(duì)首的事件處理器壓入執(zhí)行棧執(zhí)行;

2.調(diào)用棧中的代碼執(zhí)行完畢后檢查微任務(wù)隊(duì)列是否存在微任務(wù)渤闷,如果有則執(zhí)行微任務(wù)俏脊,并且按順訊執(zhí)行完所有的微任務(wù);

3.執(zhí)行完所有的微任務(wù)后肤晓,進(jìn)行判斷是否要進(jìn)行UI渲染爷贫,如果需要?jiǎng)t進(jìn)行UI渲染不需要?jiǎng)t回到步驟1,如此就完成了一個(gè)事件循環(huán)补憾;

如題通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)研究這個(gè)過(guò)程:

    <button id="clickMe">click me!</button>
    <script>
        // 獲取一個(gè)button元素
        var clickMe = document.getElementById("clickMe");
        // 定義一個(gè)延遲函數(shù)
        function delay(second) {
            console.time('延遲代碼執(zhí)行時(shí)間');
            for (i = 0; i < 10000000000; i++) {
                if (i == 379999999*second) { // 379999999大概為當(dāng)前瀏覽器環(huán)境下執(zhí)行1秒能循環(huán)的次數(shù)
                    break;
                }
            }
            console.timeEnd('延遲代碼執(zhí)行時(shí)間');   
        }
        // 為button添加事件監(jiān)聽(tīng)
        clickMe.addEventListener("click",function(){
            console.log("觸發(fā)了clickMe");
            clickMe.innerHTML = "重新設(shè)置按鈕內(nèi)容";
            delay(2);
            setTimeout(function(){
                console.log("觸發(fā)了setTimeout");
                delay(2);
                console.log("完成了setTimeout");
            },0);
            Promise.resolve().then(function(){
                console.log("觸發(fā)了Promise")
                delay(2);
                console.log("完成了Promise"); // 此處可以打上斷點(diǎn)觀察
            });
        })
    </script>

代碼分析:

前提:JavaScript是單線程的漫萄,這說(shuō)明我們想要同一時(shí)間不可能執(zhí)行兩個(gè)函數(shù),同樣也不可能執(zhí)行兩個(gè)事件盈匾;如果觸發(fā)多個(gè)事件就會(huì)保存在一個(gè)事件隊(duì)列(task queue)里按順序調(diào)用事件的處理器函數(shù)腾务;執(zhí)行處理器函數(shù)實(shí)在調(diào)用棧中(call stack),調(diào)用棧到底長(zhǎng)什么樣我們會(huì)在下面看到削饵。首先我們寫(xiě)個(gè)一個(gè)按鈕id為clickMe(正如它的內(nèi)容)岩瘦,然后是腳本內(nèi)容,包含一個(gè)指向dom元素的變量clickMe和一個(gè)延遲函數(shù)delay以及調(diào)用了一個(gè)綁定事件處理器的方法窿撬;

1.某一個(gè)時(shí)刻點(diǎn)擊了clickMe启昧,綁定在clickMe上的事件處理器被添加到了事件隊(duì)列,需要提醒的是事件隊(duì)列的操作跟調(diào)用棧執(zhí)行并非同一線程劈伴,因?yàn)椴蝗绱说脑捲谡{(diào)用棧工作時(shí)產(chǎn)生的事件將無(wú)法添加到隊(duì)列密末,我們知道這顯然不是的。按照步驟1調(diào)用棧不存在可執(zhí)行代碼,隨即檢查事件隊(duì)列是否為空严里,此時(shí)事件隊(duì)列恰有我們觸發(fā)的按鈕點(diǎn)擊事件的處理器函數(shù)新啼,隨即將處理器函數(shù)壓入到調(diào)用棧中執(zhí)行,然后按照從上到下的順序執(zhí)行代碼刹碾,首先在控制臺(tái)可以看到“觸發(fā)了clickMe”燥撞,然后更改了按鈕的html內(nèi)容,內(nèi)容并不會(huì)馬上被渲染還是因?yàn)閱尉€程迷帜,在代碼執(zhí)行時(shí)渲染引擎并不會(huì)執(zhí)行渲染(當(dāng)然并不代表就共用一個(gè)線程)叨吮,然后又定義了一個(gè)超時(shí)器,當(dāng)然回調(diào)函數(shù)會(huì)在一個(gè)“合適”的時(shí)機(jī)執(zhí)行瞬矩,然后是觸發(fā)了一個(gè)promise茶鉴,同樣超時(shí)器的回調(diào)函數(shù)也會(huì)在一個(gè)合適的”時(shí)機(jī)“執(zhí)行,此時(shí)快照如下:

1.png

2.當(dāng)代碼執(zhí)行到了處理器函數(shù)末尾時(shí)景用,函數(shù)執(zhí)行完畢出棧涵叮,開(kāi)始下個(gè)步驟,檢查是否存在微任務(wù)伞插,微任務(wù)(micro task)是相對(duì)于宏任務(wù)(macro task)的割粮,宏任務(wù)包含:主程序script,setTimeout, setInterval, setImmediate, requestAnimationFrame, I/O, UI rendering,這些任務(wù)被分配到瀏覽器的不同部分去單獨(dú)執(zhí)行所以定義為宏任務(wù),微任務(wù)包含:process.nextTick, Promise, Object.observe, MutationObserver;這些任務(wù)不需要單獨(dú)執(zhí)行而又有別于同步執(zhí)行稱為微任務(wù)媚污;現(xiàn)在promise是微任務(wù)舀瓢,setTimeout是宏任務(wù),當(dāng)檢查微任務(wù)隊(duì)時(shí)耗美,我們知道promise的“時(shí)機(jī)”來(lái)了京髓,隨即將回調(diào)函數(shù)壓入調(diào)用棧執(zhí)行,首先我們會(huì)看到:“觸發(fā)了promise”商架,大概經(jīng)過(guò)兩秒后我們又看到“完成了promise”堰怨,那你會(huì)問(wèn)延遲函數(shù)的作用是什么,很簡(jiǎn)單方便截圖蛇摸,截圖的作用呢备图?很簡(jiǎn)單驗(yàn)證事件處理器中修改了按鈕的內(nèi)容是否改變也就是是否發(fā)生了UI渲染,那打個(gè)斷點(diǎn)不就行了還得費(fèi)勁寫(xiě)個(gè)函數(shù)赶袄?嗯揽涮。。饿肺〗В看下面第二張圖,將斷點(diǎn)打在 “console.log("完成了Promise");” 觀察按鈕上的文字唬格,對(duì)家破,它改變了Q账怠9焊凇汰聋!在單線程的JS函數(shù)執(zhí)行時(shí)還能進(jìn)行UI渲染?顯然這是瀏覽器debugger策略喊积,便于我們觀察效果而已烹困,但對(duì)我們研究真正過(guò)程會(huì)產(chǎn)生誤解。執(zhí)行到延遲函數(shù)時(shí)快照如下:

2.png

button的內(nèi)容并沒(méi)有改變乾吻,證明了在promise執(zhí)行完之前不會(huì)渲染UI

7.png

3.promise執(zhí)行完畢后開(kāi)始進(jìn)行UI渲染髓梅,渲染后快照如下圖所示(在setTimeout得延遲函數(shù)中截圖):

3.png

4.到第3步已經(jīng)是一個(gè)完整的循環(huán)了,但我們?nèi)耘f寫(xiě)了一個(gè)定期器來(lái)驗(yàn)證微任務(wù)比宏任務(wù)執(zhí)行的早并且在渲染之前執(zhí)行绎签,重復(fù)這個(gè)過(guò)程將定時(shí)器回調(diào)壓入調(diào)用棧執(zhí)行枯饿,我們借用延遲函數(shù)獲得如下快照:

4.png

總結(jié):理清事件循環(huán)的過(guò)程有助于我們更準(zhǔn)確的知道我們的代碼是如何執(zhí)行的,當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題或者寫(xiě)代碼之初就避免這樣的問(wèn)題诡必,本文從一個(gè)實(shí)例出發(fā)分析了事件循環(huán)過(guò)程奢方,并且也學(xué)習(xí)到瀏覽器并非單線程的,一個(gè)循環(huán)可能需要多個(gè)部分分工合作爸舒,以v8為代表的現(xiàn)代瀏覽器JS引擎在性能上的優(yōu)化非常好蟋字,但這依舊不能成為我們寫(xiě)出不合理代碼的理由,當(dāng)然這個(gè)實(shí)例包含的情況并不豐富扭勉,有些問(wèn)題并沒(méi)有證明鹊奖,例如:是否所有的微任務(wù)都會(huì)被執(zhí)行完才開(kāi)始渲染?瀏覽器是怎么判定需不需要渲染的涂炎?如果事件處理器函數(shù)不存在或者事件監(jiān)聽(tīng)沒(méi)有添加之前這個(gè)事件被觸發(fā)了瀏覽器是怎么做的忠聚?這些問(wèn)題就留給大家自己搞清楚吧。

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