注：本篇文章運行環(huán)境為當(dāng)前最新版本的谷歌瀏覽器（72.0.3626.109）
最近看到這樣一道有關(guān)事件循環(huán)的前端面試題：
//請寫出輸出內(nèi)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
*/
這道題主要考察的是事件循環(huán)中函數(shù)執(zhí)行順序的問題溜哮，其中包括async 婚惫，await，setTimeout，Promise函數(shù)泛豪。下面來說一下本題中涉及到的知識點蜒滩。
任務(wù)隊列
首先我們需要明白以下幾件事情：
- JS分為同步任務(wù)和異步任務(wù)
- 同步任務(wù)都在主線程上執(zhí)行倒谷，形成一個執(zhí)行棧
- 主線程之外写隶，事件觸發(fā)線程管理著一個任務(wù)隊列，只要異步任務(wù)有了運行結(jié)果帚屉，就在任務(wù)隊列之中放置一個事件谜诫。
- 一旦執(zhí)行棧中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢（此時JS引擎空閑），系統(tǒng)就會讀取任務(wù)隊列攻旦，將可運行的異步任務(wù)添加到可執(zhí)行棧中喻旷，開始執(zhí)行。
根據(jù)規(guī)范牢屋，事件循環(huán)是通過任務(wù)隊列的機制來進行協(xié)調(diào)的且预。一個 Event Loop 中，可以有一個或者多個任務(wù)隊列(task queue)烙无，一個任務(wù)隊列便是一系列有序任務(wù)(task)的集合锋谐；每個任務(wù)都有一個任務(wù)源(task source)，源自同一個任務(wù)源的 task 必須放到同一個任務(wù)隊列截酷，從不同源來的則被添加到不同隊列涮拗。 setTimeout/Promise 等API便是任務(wù)源，而進入任務(wù)隊列的是他們指定的具體執(zhí)行任務(wù)迂苛。
宏任務(wù)
(macro)task（又稱之為宏任務(wù)）三热，可以理解是每次執(zhí)行棧執(zhí)行的代碼就是一個宏任務(wù)（包括每次從事件隊列中獲取一個事件回調(diào)并放到執(zhí)行棧中執(zhí)行）。
瀏覽器為了能夠使得JS內(nèi)部(macro)task與DOM任務(wù)能夠有序的執(zhí)行三幻，會在一個(macro)task執(zhí)行結(jié)束后就漾，在下一個(macro)task 執(zhí)行開始前，對頁面進行重新渲染念搬，流程如下：
(macro)task->渲染->(macro)task->...
(macro)task主要包含：script(整體代碼)抑堡、setTimeout、setInterval锁蠕、I/O夷野、UI交互事件、postMessage荣倾、MessageChannel悯搔、setImmediate(Node.js 環(huán)境)
微任務(wù)
microtask（又稱為微任務(wù)），可以理解是在當(dāng)前 task 執(zhí)行結(jié)束后立即執(zhí)行的任務(wù)舌仍。也就是說妒貌，在當(dāng)前task任務(wù)后，下一個task之前铸豁，在渲染之前灌曙。
所以它的響應(yīng)速度相比setTimeout（setTimeout是task）會更快，因為無需等渲染节芥。也就是說在刺，在某一個macrotask執(zhí)行完后逆害，就會將在它執(zhí)行期間產(chǎn)生的所有microtask都執(zhí)行完畢（在渲染前）。
microtask主要包含：Promise.then蚣驼、MutaionObserver魄幕、process.nextTick(Node.js 環(huán)境)
運行機制
在事件循環(huán)中，每進行一次循環(huán)操作稱為 tick颖杏，每一次 tick 的任務(wù)處理模型是比較復(fù)雜的纯陨，但關(guān)鍵步驟如下：
- 執(zhí)行一個宏任務(wù)（棧中沒有就從事件隊列中獲取）
- 執(zhí)行過程中如果遇到微任務(wù)留储，就將它添加到微任務(wù)的任務(wù)隊列中
- 宏任務(wù)執(zhí)行完畢后翼抠，立即執(zhí)行當(dāng)前微任務(wù)隊列中的所有微任務(wù)（依次執(zhí)行）
- 當(dāng)前宏任務(wù)執(zhí)行完畢，開始檢查渲染获讳，然后GUI線程接管渲染
- 渲染完畢后阴颖，JS線程繼續(xù)接管，開始下一個宏任務(wù)（從事件隊列中獲扰夂俊）
流程圖如下：
Promise和async中的立即執(zhí)行
我們知道Promise中的異步體現(xiàn)在then和catch中膘盖，所以寫在Promise中的代碼是被當(dāng)做同步任務(wù)立即執(zhí)行的。而在async/await中尤误，在出現(xiàn)await出現(xiàn)之前侠畔，其中的代碼也是立即執(zhí)行的。那么出現(xiàn)了await時候發(fā)生了什么呢损晤？
await做了什么
從字面意思上看await就是等待软棺，await 等待的是一個表達式，這個表達式的返回值可以是一個promise對象也可以是其他值尤勋。
很多人以為await會一直等待之后的表達式執(zhí)行完之后才會繼續(xù)執(zhí)行后面的代碼喘落，實際上await是一個讓出線程的標志。await后面的表達式會先執(zhí)行一遍最冰，將await后面的代碼加入到microtask中瘦棋，然后就會跳出整個async函數(shù)來執(zhí)行后面的代碼。
這里感謝@chenjigeng的糾正：
由于因為async await 本身就是promise+generator的語法糖暖哨。所以await后面的代碼是microtask赌朋。所以對于本題中的
async function async1() {
console.log('async1 start');
await async2();
console.log('async1 end');
}
等價于
async function async1() {
console.log('async1 start');
Promise.resolve(async2()).then(() => {
console.log('async1 end');
})
}
回到本題
以上就本道題涉及到的所有相關(guān)知識點了，下面我們再回到這道題來一步一步看看怎么回事兒篇裁。
-
首先沛慢，事件循環(huán)從宏任務(wù)(macrotask)隊列開始，這個時候达布，宏任務(wù)隊列中团甲，只有一個script(整體代碼)任務(wù)；當(dāng)遇到任務(wù)源(task source)時黍聂，則會先分發(fā)任務(wù)到對應(yīng)的任務(wù)隊列中去躺苦。所以身腻，上面例子的第一步執(zhí)行如下圖所示：
-
然后我們看到首先定義了兩個async函數(shù)，接著往下看圾另，然后遇到了
console語句霸株，直接輸出script start。輸出之后集乔，script 任務(wù)繼續(xù)往下執(zhí)行，遇到setTimeout坡椒，其作為一個宏任務(wù)源扰路，則會先將其任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的隊列中： -
script 任務(wù)繼續(xù)往下執(zhí)行，執(zhí)行了async1()函數(shù)倔叼，前面講過async函數(shù)中在await之前的代碼是立即執(zhí)行的汗唱，所以會立即輸出
async1 start。遇到了await時丈攒，會將await后面的表達式執(zhí)行一遍哩罪，所以就緊接著輸出
async2，然后將await后面的代碼也就是console.log('async1 end')加入到microtask中的Promise隊列中巡验，接著跳出async1函數(shù)來執(zhí)行后面的代碼际插。 -
script任務(wù)繼續(xù)往下執(zhí)行，遇到Promise實例显设。由于Promise中的函數(shù)是立即執(zhí)行的框弛，而后續(xù)的
.then則會被分發(fā)到 microtask 的Promise隊列中去。所以會先輸出promise1捕捂，然后執(zhí)行resolve瑟枫，將promise2分配到對應(yīng)隊列。 -
script任務(wù)繼續(xù)往下執(zhí)行指攒，最后只有一句輸出了
script end慷妙，至此，全局任務(wù)就執(zhí)行完畢了允悦。根據(jù)上述膝擂，每次執(zhí)行完一個宏任務(wù)之后，會去檢查是否存在 Microtasks澡屡；如果有猿挚，則執(zhí)行 Microtasks 直至清空 Microtask Queue。
因而在script任務(wù)執(zhí)行完畢之后驶鹉，開始查找清空微任務(wù)隊列绩蜻。此時，微任務(wù)中室埋，
Promise隊列有的兩個任務(wù)async1 end和promise2办绝，因此按先后順序輸出async1 end伊约，promise2。當(dāng)所有的 Microtasks 執(zhí)行完畢之后孕蝉，表示第一輪的循環(huán)就結(jié)束了屡律。 第二輪循環(huán)開始，這個時候就會跳回async1函數(shù)中執(zhí)行后面的代碼降淮，然后遇到了同步任務(wù)console語句超埋，直接輸出async1 end。這樣第二輪的循環(huán)就結(jié)束了佳鳖。（也可以理解為被加入到script任務(wù)隊列中霍殴，所以會先與setTimeout隊列執(zhí)行）第二輪循環(huán)依舊從宏任務(wù)隊列開始。此時宏任務(wù)中只有一個
setTimeout系吩，取出直接輸出即可来庭，至此整個流程結(jié)束。
下面我會改變一下代碼來加深印象穿挨。
變式一
在第一個變式中我將async2中的函數(shù)也變成了Promise函數(shù)月弛，代碼如下：
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');
可以先自己看看輸出順序會是什么，下面來公布結(jié)果：
script start
async1 start
promise1
promise3
script end
promise2
async1 end
promise4
setTimeout
在第一次macrotask執(zhí)行完之后科盛，也就是輸出script end之后帽衙，會去清理所有microtask。所以會相繼輸出promise2土涝，async1 end 佛寿，promise4，其余不再多說但壮。
變式二
在第二個變式中冀泻，我將async1中await后面的代碼和async2的代碼都改為異步的，代碼如下：
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');
可以先自己看看輸出順序會是什么蜡饵，下面來公布結(jié)果：
script start
async1 start
promise1
script end
promise2
setTimeout3
setTimeout2
setTimeout1
在輸出為promise2之后弹渔，接下來會按照加入setTimeout隊列的順序來依次輸出，通過代碼我們可以看到加入順序為3 2 1溯祸，所以會按3肢专，2，1的順序來輸出焦辅。
變式三
變式三是我在一篇面經(jīng)中看到的原題博杖，整體來說大同小異，代碼如下：
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')
無非是在微任務(wù)那塊兒做點文章筷登，前面的內(nèi)容如果你都看懂了的話這道題一定沒問題的剃根，結(jié)果如下：
script start
a1 start
a2
promise2
script end
promise1
a1 end
promise2.then
promise3
setTimeout
