JS事件循环

为什么js是单线程？

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？
所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript 就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。

为什么要有事件循环？

因为Javascript在浏览器中是单线程，所以在进行一个延时操作时并不能真的就让进程在原地等待那么久，那样用户的相关操作就“卡死”在哪里了，所以引入了事件循环的机制来，将需要消耗时间的操作“跳过去”，等主线程的操作完成了，再检查任务队列中是否还有任务，然后将任务调出来执行。就这样反复循环执行，所以就叫做事件循环。
Event Loop
导图表达的内容：

同步和异步任务分别进入不同的执行”场所”，同步的进入主线程，异步的进入Event Table并注册函数。
当指定的事情完成时，Event Table会将这个函数移入Event Queue。
主线程内的任务执行完毕为空，会去Event Queue读取对应的函数，进入主线程执行。
上述过程会不断重复，也就是常说的Event Loop(事件循环)。

怎么知道主线程执行栈为空啊？js引擎存在monitoring process进程，会持续不断的检查主线程执行栈是否为空，一旦为空，就会去Event Queue那里检查是否有等待被调用的函数。

示例：

let data = [];
$.ajax({
    url:www.javascript.com,
    data:data,
    success:() => {
        console.log('发送成功!');
    }
})
console.log('代码执行结束');

上面是一段简易的ajax请求代码：

ajax进入Event Table，注册回调函数success。
执行console.log(‘代码执行结束’)。
ajax事件完成，回调函数success进入Event Queue。
主线程从Event Queue读取回调函数success并执行。

相信通过上面的文字和代码，你已经对js的执行顺序有了初步了解。接下来我们来研究进阶话题：setTimeout。

事件循环中的setTimeout

大家对他的第一印象就是异步可以延时执行，我们经常这么实现延时3秒执行：

1
2
3

setTimeout(() => {
    console.log('延时3秒');
},3000)

渐渐的setTimeout用的地方多了，问题也出现了，有时候明明写的延时3秒，实际却5，6秒才执行函数，这又咋回事啊？
先看一个例子：

setTimeout(() => {
    task();
},3000)
console.log('执行console');

根据前面我们的结论，setTimeout是异步的，应该先执行console.log这个同步任务，所以我们的结论是：

1 2	//执行console //task()

去验证一下，结果正确！
然后我们修改一下前面的代码：

setTimeout(() => {
    task()
},3000)
sleep(10000000)

乍一看其实差不多嘛，但我们把这段代码在chrome执行一下，却发现控制台执行task()需要的时间远远超过3秒，说好的延时三秒，为啥现在需要这么长时间啊？
这时候我们需要重新理解setTimeout的定义。我们先说上述代码是怎么执行的：

task()进入Event Table并注册,计时开始。
执行sleep函数，很慢，非常慢，计时仍在继续。
3秒到了，计时事件timeout完成，task()进入Event Queue，但是sleep也太慢了吧，还没执行完，只好等着。
sleep终于执行完了，task()终于从Event Queue进入了主线程执行。

上述的流程走完，我们知道setTimeout这个函数，是经过指定时间后，把要执行的任务(本例中为task())加入到Event Queue中，又因为是单线程任务要一个一个执行，如果前面的任务需要的时间太久，那么只能等着，导致真正的延迟时间远远大于3秒。

setTimeout(fn,0)示例

我们还经常遇到 setTimeout(fn,0) 这样的代码，0秒后执行又是什么意思呢？是不是可以立即执行呢？
答案是不会的，setTimeout(fn,0) 的含义是：指定某个任务在主线程最早可得的空闲时间执行，意思就是不用再等多少秒了，只要主线程执行栈内的同步任务全部执行完成，栈为空就马上执行。
举例说明：

console.log('a')
setTimeout(function(){
    console.log('b')
}, 200)
setTimeout(function(){
    console.log('c')
}, 0)
console.log('d')

结果：a d c b

console.log(‘a’) 和 console.log(‘d’) 进入主线程
定时器 setTimeout 延迟一段时间执行，顾名思义异步任务进入Event Queue中，等待主线程任务执行完毕，再进入主线程执行。

有人疑惑为什么c比b先输出？
定时器的延迟时间为 0 并不是立刻执行，只是代表相比于其他定时器更早的进入主线程中执行。即便主线程为空，0毫秒实际上也是达不到的。根据HTML的标准，最低是4毫秒。
如果宏任务里的settimeout延迟时间不一样，优先执行短的，等短的settimeout整个宏任务执行完了才到长的settimeout
因为c的延迟时间比b短，所以更早进入主线程。

事件循环中的setInterval

setTimeout 的孪生兄弟 setInterval。他俩差不多，只不过后者是循环的执行。对于执行顺序来说，setInterval 会每隔指定的时间将注册的函数置入Event Queue，如果前面的任务耗时太久，那么同样需要等待。
唯一需要注意的一点是，对于 setInterval(fn,ms) 来说，我们已经知道不是每过ms秒会执行一次fn，而是每过ms秒，会有fn进入 Event Queue 。
一旦 setInterval 的回调函数fn执行时间超过了延迟时间ms，那么就完全看不出来有时间间隔了。

事件循环中的Promise与process.nextTick(callback)

除了广义的同步任务和异步任务，我们对任务有更精细的定义：

macro-task(宏任务) ：包括整体代码script，setTimeout，setInterval
micro-task(微任务) ：Promise，process.nextTick

不同类型的任务会进入对应的Event Queue，比如setTimeout和setInterval会进入相同的Event Queue。

事件循环的顺序，决定js代码的执行顺序。进入整体代码(宏任务)后，开始第一次循环。接着执行所有的微任务。然后再次从宏任务开始，找到其中一个任务队列执行完毕，再执行所有的微任务。
示例：

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
})

new Promise(function(resolve) {
    console.log('promise');
}).then(function() {
    console.log('then');
})

console.log('console');

这段代码作为宏任务，进入主线程。
先遇到setTimeout，那么将其回调函数注册后分发到宏任务Event Queue。(注册过程与上同，下文不再描述)
接下来遇到了Promise，new Promise立即执行，then函数分发到微任务Event Queue。
遇到console.log()，立即执行。
好啦，整体代码script作为第一个宏任务执行结束，看看有哪些微任务？我们发现了 then 在微任务 Event Queue 里面，执行。
ok，第一轮事件循环结束了，我们开始第二轮循环，当然要从宏任务 Event Queue 开始。我们发现了宏任务 Event Queue 中 setTimeout 对应的回调函数，立即执行。
结束。

事件循环，宏任务，微任务的关系如图所示：
mask

示例：

分析一段复杂代码验收成果。

console.log('1');

setTimeout(function() {
    console.log('2');
    process.nextTick(function() {
        console.log('3');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('4');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('5')
    })
})
process.nextTick(function() {
    console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('7');
    resolve();
}).then(function() {
    console.log('8')
})

setTimeout(function() {
    console.log('9');
    process.nextTick(function() {
        console.log('10');
    })
    new Promise(function(resolve) {
        console.log('11');
        resolve();
    }).then(function() {
        console.log('12')
    })
})

第一轮事件循环流程分析如下：

整体script作为第一个宏任务进入主线程，遇到console.log，输出1。
遇到 setTimeout ，其回调函数被分发到宏任务Event Queue中。我们暂且记为setTimeout1 。
遇到 process.nextTick() ，其回调函数被分发到微任务Event Queue中。我们记为process1 。
遇到 Promise，new Promise直接执行，输出7。then1被分发到微任务Event Queue中。我们记为then1 。
又遇到了 setTimeout ，其回调函数被分发到宏任务Event Queue中，我们记为setTimeout2 。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout1	process1
setTimeout2	then1

上表是第一轮事件循环宏任务结束时各Event Queue的情况，此时已经输出了1和7。
我们发现了 process1 和 then1 两个微任务。
执行 process1,输出6。
执行 then1，输出8。
第一轮事件循环正式结束，结果是输出1，7，6，8。

第二轮事件循环流程分析如下：

循环从setTimeout1宏任务开始

首先输出2。接下来遇到了 process.nextTick() ，同样将其分发到微任务Event Queue中，记为process2 。new Promise 立即执行输出4，then也分发到微任务Event Queue中，记为then2 。

宏任务Event Queue	微任务Event Queue
setTimeout2	process2
	then2

第二轮事件循环宏任务结束，我们发现有process2和then2两个微任务可以执行。
输出3。
输出5。
第二轮事件循环结束，
第二轮输出2，4，3，5。

第三轮事件循环流程分析如下：

此时只剩setTimeout2了，执行。
直接输出9。
将 process.nextTick()分发到微任务Event Queue中。记为process3。
直接执行 new Promise，输出11。
将then分发到微任务Event Queue中，记为then3。

宏任务Event Queue 微任务Event Queue

process3

then3
第三轮事件循环宏任务执行结束，执行两个微任务process3和then3。
输出10。
输出12。
第三轮事件循环结束，