详谈JavaScript 中的微任务和宏任务

开发 前端
在 JavaScript 引擎中,任务分为两种类型:微任务(microtask)和宏任务(macrotask)。 微任务是指在当前任务执行结束后立即执行的任务,它可以看作是在当前任务的“尾巴”添加的任务。

js中什么是微任务和宏任务

在 JavaScript 引擎中,任务分为两种类型:微任务(microtask)和宏任务(macrotask)。 微任务是指在当前任务执行结束后立即执行的任务,它可以看作是在当前任务的“尾巴”添加的任务。常见的微任务包括 Promise 回调和 process.nextTick。 宏任务是指需要排队等待 JavaScript 引擎空闲时才能执行的任务。常见的宏任务包括 setTimeout、setInterval、I/O 操作、DOM 事件等。 JavaScript 引擎会先执行当前任务中的所有微任务,然后再执行宏任务队列中的第一个任务。这个过程会不断重复,直到宏任务队列中的任务被全部执行完毕。

JS为什么要区分微任务和宏任务

JavaScript 之所以要区分微任务和宏任务,是因为微任务和宏任务的执行顺序不同,这对 Web 开发中一些异步操作的实现有着重要的影响。 在 JavaScript 中,微任务会优先于宏任务执行。这意味着在当前任务执行结束后,所有微任务都会被立即执行,而宏任务只有在所有微任务执行完毕后才会执行。这种执行顺序保证了微任务的优先级,可以避免一些问题的出现,比如处理 Promise 对象时可能会出现的竞态条件。 举个例子,当我们使用 Promise 对象时,它会返回一个 Promise 实例并将回调函数放入微任务队列中。当 Promise 的状态发生改变时,它会立即执行微任务队列中的回调函数,而不是等待当前任务结束后再执行。这种特性可以保证 Promise 回调函数的执行顺序,避免出现竞态条件,从而使代码更加可靠。 另一方面,宏任务的执行是在当前任务结束后才会执行的,这意味着可以将一些耗时的操作放入宏任务队列中,从而避免阻塞当前任务的执行。比如,我们可以将一些需要等待一段时间才能执行的代码放入 setTimeout 的回调函数中,这样可以使页面在执行这些代码的同时仍然保持响应,提高用户体验。 因此,JavaScript 之所以要区分微任务和宏任务,是为了保证异步操作的正确性和性能。

JS中微任务和宏任务执行顺序

  1. 首先执行当前代码(同步任务),直到遇到第一个宏任务或微任务。
  2. 如果遇到微任务,则将它添加到微任务队列中,继续执行同步任务。
  3. 如果遇到宏任务,则将它添加到宏任务队列中,继续执行同步任务。
  4. 当前任务执行完毕后,JavaScript 引擎会先执行所有微任务队列中的任务,直到微任务队列为空。
  5. 然后执行宏任务队列中的第一个任务,直到宏任务队列为空。
  6. 重复步骤 4 和步骤 5,直到所有任务都被执行完毕。 需要注意的是,微任务比宏任务优先级要高,因此在同一个任务中,如果既有微任务又有宏任务,那么微任务会先执行完毕。而在不同的任务中,宏任务的执行优先级要高于微任务,因此在一个宏任务执行完毕后,它才会执行下一个宏任务和微任务队列中的任务。 举个例子,假设当前代码中有一个 setTimeout 和一个 Promise,它们分别对应一个宏任务和一个微任务。那么执行顺序如下:
    1). 执行当前代码,将 setTimeout 和 Promise 添加到宏任务和微任务队列中。
    2). 当前任务执行完毕,JavaScript 引擎先执行微任务队列中的 Promise 回调函数。
    3). 微任务队列为空后,再执行宏任务队列中的 setTimeout 回调函数。 需要注意的是,在一些特殊情况下,微任务和宏任务的执行顺序可能会发生变化,比如在使用 MutationObserver 监听 DOM 变化时,它会被视为一个微任务,但是它的执行顺序可能会比其他微任务更靠后。因此,需要根据具体情况来理解和处理微任务和宏任务的执行顺序。

js微任务和宏任务有哪些

微任务:Promise 回调函数、process.nextTick、Object.observe(已废弃)、MutationObserver。
宏任务:setTimeout、setInterval、setImmediate(Node.js 独有)、requestAnimationFrame、I/O 操作、UI 渲染。

需要注意的是,不同的 JavaScript 引擎可能会存在一些差异,有些任务可能既可以作为微任务,也可以作为宏任务,比如在一些浏览器中,使用 MutationObserver 监听 DOM 变化时,它会被视为一个微任务,但是在一些 Node.js 版本中,它会被视为一个宏任务。 另外,需要注意的是,Promise 回调函数是微任务,但是它的内部代码可能会包含其他的异步操作,这些异步操作可能是微任务或宏任务,因此在处理 Promise 时需要考虑到它内部可能包含的其他异步操作。

案例

1.微任务:Promise 回调函数,宏任务:setTimeout 回调函数

console.log('start');setTimeout(() => console.log('setTimeout'), 0);Promise.resolve().then(() => console.log('Promise'));console.log('end');// start// end// Promise// setTimeout

解析: 首先输出 start,然后通过 setTimeout 方法注册了一个回调函数,它会被添加到宏任务队列中。接着创建了一个 Promise 实例,并且通过 then 方法注册了一个回调函数,在 Promise 对象的状态改变时会执行这个回调函数。接着输出 end。因为 Promise 回调函数是微任务,所以它会被添加到微任务队列中,等待执行。等到主线程的同步任务执行完毕后,JavaScript 引擎会先执行微任务队列中的任务,输出 Promise,然后执行宏任务队列中的任务,输出 setTimeout。

2.微任务:process.nextTick 回调函数,宏任务:setImmediate 回调函数

console.log('start');setImmediate(() => console.log('setImmediate'));process.nextTick(() => console.log('process.nextTick'));console.log('end');// start// end// process.nextTick// setImmediate

解析: 在 Node.js 环境中,process.nextTick 回调函数是排在微任务队列最前面的,优先级比 Promise 回调函数还要高。而 setImmediate 回调函数是排在宏任务队列最后面的。所以,以上代码会先输出 start,然后输出 end。等到主线程的同步任务执行完毕后,JavaScript 引擎会先执行微任务队列中的任务,输出 process.nextTick,然后执行宏任务队列中的任务,输出 setImmediate。

3.微任务:Promise 回调函数,宏任务:requestAnimationFrame 回调函数

console.log('start');requestAnimationFrame(() => console.log('requestAnimationFrame'));Promise.resolve().then(() => console.log('Promise'));console.log('end');// start// end// Promise// requestAnimationFrame

解析: 首先输出 start,然后通过 requestAnimationFrame 方法注册了一个回调函数,它会被添加到宏任务队列中。接着创建了一个 Promise 实例,并且通过 then 方法注册了一个回调函数,在 Promise 对象的状态改变时会执行这个回调函数。接着输出 end。因为 Promise 回调函数是微任务,所以它会被添加到微任务队列中,等待执行。等到主线程的同步任务执行完毕后,JavaScript 引擎会先执行微任务队列中的任务,输出 Promise,然后执行宏任务队列中的任务,输出 requestAnimationFrame。

4.微任务:Promise 回调函数,宏任务:XMLHttpRequest 回调函数

console.log('start');const xhr = new XMLHttpRequest();xhr.open('GET', 'https://jsonplaceholder.typicode.com/users/1');xhr.onload = () => console.log('XMLHttpRequest');xhr.send();Promise.resolve().then(() => console.log('Promise'));console.log('end');// start// end// Promise// XMLHttpRequest

解析: 首先输出 start,然后创建了一个 XMLHttpRequest 对象,并且通过 open 方法和 send 方法发送了一个 GET 请求。接着通过 onload 方法注册了一个回调函数,在请求成功后会执行这个回调函数。接着创建了一个 Promise 实例,并且通过 then 方法注册了一个回调函数,在 Promise 对象的状态改变时会执行这个回调函数。接着输出 end。因为 Promise 回调函数是微任务,所以它会被添加到微任务队列中,等待执行。等到主线程的同步任务执行完毕后,JavaScript 引擎会先执行微任务队列中的任务,输出 Promise,然后等待 XMLHttpRequest 对象的回调函数执行。当请求成功后,JavaScript 引擎会执行宏任务队列中的任务,输出 XMLHttpRequest。

责任编辑:华轩 来源: 今日头条
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