(十) js事件循环 Event Loop
一、JavaScript是单线程
JavaScript语言的一大特点就是单线程，也就是说，同一个时间只能做一件事。那么，为什么JavaScript不能有多个线程呢？这样能提高效率啊。
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？
为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完
全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。
二、任务队列
根据规范，事件循环是通过任务队列的机制来进行协调的。
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）。
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；
异步任务指的是，不进入主线程, 而进入”任务队列”（task queue）的任务, 比如ajax网络请求，setTimeout 定时函数等
具体来说，任务执行的运行机制如下:
（1）所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（execution context stack）。
（2）主线程之外，还存在一个"任务队列"（task queue）, 异步任务会被放在里面等待被执行
（3）一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取"任务队列"，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是结束等待状态，进入执行栈，开始执行。
（4）主线程不断重复上面的第三步。
只要主线程空了，就会去读取”任务队列”，这就是JavaScript的事件循环机制, 这个过程会不断重复。
三、事件和回调函数
“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，由于可能存在”定时器”事件，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。
四、案例理解
上面说了这么一大堆, 主要就是想表达如下:
- 同步任务在主线程执行
- 遇到异步任务则被放进任务队列等待执行 (放进去的是异步任务的回调函数)
- 主线程同步任务执行完成后, 会去任务队列拿异步任务放进主线程执行
- 对于延时任务, 需要到了规定时间, 才能进入主线程
- 执行完, 会再去任务队列, 看还有没有异步任务要执行, 重复上面
结合上面的理解, 我们看两个例子
示例 1
console.log(100);
setTimeout(() => {
console.log(200);
}, 1000)
setTimeout(() => {
console.log(201);
}, 1000)
console.log(300);
动画演示如下
案例 2
console.log(100);
setTimeout(() => {
console.log(200);
}, 0)
console.log(300);
new Promise((res, rej) => {
console.log(400);
setTimeout(() => {
console.log(500);
}, 0)
res()
}).then(res => {
console.log(600);
})
这里先把结果告诉大家, 然后思考一下为什么 100 300 400 600 200 500
对于前两个输出 100和300 大家应该没有什么问题, 主要的问题应该还是在后面四位输出
不知道你有没有注意看上面的红字: 放到任务队列的是异步任务的回调函数
Promise中的回调函数是 then, catch, 而Promise第一个参数函数中的代码, 是按照正常的顺序判断执行的, 也就是说: 同步任务会直接执行, 异步任务会放进任务队列
这也就是为什么第三位会输出 400 的原因
那按照上面的理解, 后面三位应该输出 200 500 600 才对, 毕竟我们没有延时执行, 为什么会输出 600 200 500呢 ?
其实这里还有两个重要的概念: 宏任务和微任务
宏任务:
- (macro)task，可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务（包括每次从任务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 ->...
宏任务包含：
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,可以理解是在当前任务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
可以这么理解:
(macro)task -> microtask -> 渲染 -> (macro)task ->...
微任务包括:
Promise.then
Object.observe
MutaionObserver
process.nextTick(Node.js 环境)
因此, 任务的真正执行机制是:
- 执行一个宏任务（执行栈中没有就从任务队列中获取）
- 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）
- 检查渲染，渲染完毕后，JS线程继续接管，开始下一个宏任务（从任务队列中获取）
因此, 案例 2 用动画演示如下:
