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深入浏览器事件循环的本质

news 来源：原创 2024/4/27 5:29:45

浏览器的事件循环，前端再熟悉不过了，每天都会接触的东西。但我以前一直都是死记硬背：事件任务队列分为macrotask和microtask，浏览器先从macrotask取出一个任务执行，再执行microtask内的所有任务，接着又去macrotask取出一个任务执行...，这样一直循环下去。但是对于下面的代码，我一直懵逼，setTimeout属于macrotask，按照上面的规则，setTimeout应该先被取出来执行啊，但是我却被执行结果打脸了。

<script>
    setTimeout(() => {
        console.log(1)
    }, 0)
    new Promise((resolve) => {
        console.log(2)
        resolve()
    }).then(() => {
        console.log(3)
    })
    // 我曾经的预期是：2 1 3
    // 实际输出：2 3 1
</script>

经过再仔细看别人对任务队列的介绍，才知道，同步执行的js代码其实就算一个macrotask（准确说是每一个script标签内的代码都是一个macrotask），所以上面的规则中说的 先取出一个macrotask执行 是没有问题的。
网上很多文章都是像上面这样解释的，我也一直认为这是HTML对事件循环的规范，我们记着就是。直到最近看了李银城大佬的文章（见文末的参考链接），我才恍然大悟，之前看的文章都没有明确地从浏览器的多线程模型这个角度分析，所以让我们觉得浏览器的事件循环是基于上述的约定，但其实这是浏览器的多线程模型导致的结果。

macrotask的本质

macrotask本质上是浏览器多个线程之间通信的一个消息队列
在chrome里，每个页面都对应一个进程，该进程又有多个线程，比如js线程、渲染线程、io线程、网络线程、定时器线程等，这些线程之间的通信，是通过向对方的任务队列中添加一个任务（PostTask）来实现的。

浏览器的各种线程都是常驻线程，它们运行在一个for死循环里面，每个线程都有属于自己的若干任务队列，线程自己或者其它线程都可能通过PostTask向这些任务队列添加任务，这些线程会不断地从自己的任务队列中取出任务执行，或者是处于睡眠状态直到设定的时间或者是有人PostTask的时候把它们唤醒。

可以简单地理解为，浏览器的各个线程都在不停地从自己的任务队列中取出任务，执行，再取出任务，再执行，这样无限循环下去。

以下面的代码为例：

<script>
    console.log(1)
    setTimeout(() => {
        console.log(2)
    }, 1000)
    console.log(3)
</script>

首先，script标签中的代码作为一个任务放入js线程的任务队列，js线程被唤醒，然后取出该任务执行
首先执行console.log(1)，然后执行setTimeout，向定时器线程添加一个任务，接着执行console.log(3)，这时js线程的任务队列为空，js线程进入休眠
大约1000ms后，定时器线程向js线程的任务队列添加定时任务（定时器的回调），js线程又被唤醒，执行定时回调函数，最后执行console.log(2)。

可以看到，所谓的macrotask并不是浏览器定义了哪些任务是macrotask，浏览器各个线程只是忠实地循环自己的任务队列，不停地执行其中的任务而已。

microtask

比起macrotask是浏览器的多线程模型造成的“假象”，microtask是确实存在的一个队列，microtask是属于当前线程的，而不是其他线程PostTask过来的任务，只是延迟执行了而已（准确地说是放到了当前执行的同步代码之后执行），比如Promise.then、MutationObserver都属于这种情况。

以下面的代码为例：

<script>
    new Promise((resolve) => {
       resolve()
       console.log(1)
       setTimeout(() => {
         console.log(2)
       },0)
    }).then(() => {
        console.log(3)
    })
    // 输出：1 3 2
</script>

首先，script标签中的代码作为一个任务放入js线程的任务队列，js线程被唤醒，然后取出该任务执行
然后执行new Promise以及Promise中的resolve，resolve后，promise的then的回调函数会作为需要延迟执行的任务，放到当前执行的所有同步代码之后
接着执行setTimeout，向定时器线程添加一个任务
此时同步代码执行完毕，接着执行被延迟执行的任务，也就是promise的then的回调函数，即执行console.log(3)
最后，js线程的任务队列为空，js线程进入休眠，大约1000ms后，定时器线程向js线程的任务队列添加定时任务（定时器的回调），js线程又被唤醒，执行定时回调函数，即console.log(2)。

总结

通过上面的分析，可以看到，文章开头提到的规则：浏览器先从macrotask取出一个任务执行，再执行microtask内的所有任务，接着又去macrotask取出一个任务执行...，并没有说错，但这只是浏览器执行机制造成的现象，而不是说浏览器按照这样的规则去执行的代码。

最后，看了这篇文章，大家能够基于浏览器的运行机制，分析出下面代码的执行结果了吗（ps：不要用死记硬背的规则去分析哟）

console.log('start')

const interval = setInterval(() => {  
  console.log('setInterval')
}, 0)

setTimeout(() => {  
  console.log('setTimeout 1')
  Promise.resolve()
      .then(() => {
        console.log('promise 3')
      })
      .then(() => {
        console.log('promise 4')
      })
      .then(() => {
        setTimeout(() => {
          console.log('setTimeout 2')
          Promise.resolve()
              .then(() => {
                console.log('promise 5')
              })
              .then(() => {
                console.log('promise 6')
              })
              .then(() => {
                clearInterval(interval)
              })
        }, 0)
      })
}, 0)

Promise.resolve()
    .then(() => {  
        console.log('promise 1')
    })
    .then(() => {
        console.log('promise 2')
    })
// 执行结果
/*  start
    promise 1
    promise 2
    setInterval
    setTimeout 1
    promise 3
    promise 4
    setInterval
    setTimeout 2
    promise 5
    promise 6
*/