Description
一道面试题引发的血案，下面进入主题：
// 今日头条面试题
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')
})
async1()
new Promise(function (resolve) {
console.log('promise1')
resolve()
}).then(function () {
console.log('promise2')
})
console.log('script end')题目的本质，就是考察setTimeout、promise、async await的实现及执行顺序，以及JS的事件循环的相关问题。
答案：
script start
async1 start
async2
promise1
script end
async1 end
promise2
settimeout再看一个经典的例子：
const p = Promise.resolve();
(async () => {
await p;
console.log('await end');
})();
p.then(() => {
console.log('then 1');
}).then(() => {
console.log('then 2');
});答案：
then 1
then 2
await end你答对了吗？这里涉及到Microtasks、Macrotasks、event loop 以及 JS 的异步运行机制。
一、event loop
JS主线程不断的循环往复的从任务队列中读取任务，执行任务，其中运行机制称为事件循环（event loop）。
二、Microtasks、Macrotasks（task）
在高层次上，JavaScript 中有 microtasks 和 macrotasks（task），它们是异步任务的一种类型，Microtasks的优先级要高于macrotasks，macrotasks 用于处理 I/O 和计时器等事件，每次执行一个。microtask 为 async/await 和 Promise 实现延迟执行，并在每个 task 结束时执行。在每一个事件循环之前，microtask 队列总是被清空（执行）。
图1: 微任务和任务之间的区别
下面是它们所包含的api：
- microtasks
- process.nextTick
- promise
- Object.observe (废弃)
- MutationObserver
- macrotasks
- setTimeout
- setImmediate
- setInterval
- I/O
- UI 渲染
注意：
- 每一个 event loop 都有一个 microtask queue
- 每个 event loop 会有一个或多个macrotask queue ( 也可以称为task queue )
- 一个任务 task 可以放入 macrotask queue 也可以放入 microtask queue中
- 每一次event loop，会首先执行 microtask queue， 执行完成后，会提取 macrotask queue 的一个任务加入 microtask queue， 接着继续执行microtask queue，依次执行下去直至所有任务执行结束。
三、异步运行机制
我们已知， JS 是单线程的，至于为什么，详见 JS 基础之异步（一）。
下面看一个例子：
// 1. 开始执行
console.log(1) // 2. 打印 1
setTimeout(function () { // 6. 浏览器在 0ms 后，将该函数推入任务队列
console.log(2) // 7. 打印 2
Promise.resolve(1).then(function () { // 8. 将 resolve(1) 推入任务队列 9. 将 function函数推入任务队列
console.log('ok') // 10. 打印 ok
})
}) // 3.调用 setTimeout 函数，并定义其完成后执行的回调函数
setTimeout(function (){ // 11. 浏览器 0ms 后，将该函数推入任务队列
console.log(3) // 12. 打印 3
}) // 4. 调用 setTimeout 函数，并定义其完成后执行的回调函数
// 5. 主线程执行栈清空，开始读取 任务队列 中的任务
// output： 1 2 ok 3JS 主线程拥有一个 执行栈（同步任务） 和 一个 任务队列（microtasks queue），主线程会依次执行代码，
- 当遇到函数（同步）时，会先将函数入栈，函数运行结束后再将该函数出栈；
- 当遇到 task 任务（异步）时，这些 task 会返回一个值，让主线程不在此阻塞，使主线程继续执行下去，而真正的 task 任务将交给 浏览器内核 执行，浏览器内核执行结束后，会将该任务事先定义好的回调函数加入相应的**任务队列（microtasks queue/ macrotasks queue）**中。
- 当JS主线程清空执行栈之后，会按先入先出的顺序读取microtasks queue中的回调函数，并将该函数入栈，继续运行执行栈，直到清空执行栈，再去读取任务队列。
- 当microtasks queue中的任务执行完成后，会提取 macrotask queue 的一个任务加入 microtask queue， 接着继续执行microtask queue，依次执行下去直至所有任务执行结束。
这就是 JS的异步执行机制
四、async await、Promise、setTimeout
-
setTimeout
console.log('script start') //1. 打印 script start setTimeout(function(){ console.log('settimeout') // 4. 打印 settimeout }) // 2. 调用 setTimeout 函数，并定义其完成后执行的回调函数 console.log('script end') //3. 打印 script start // 输出顺序：script start->script end->settimeout
-
Promise
Promise本身是同步的立即执行函数， 当在 executor 中执行 resolve 或者 reject 的时候, 此时是异步操作， 会先执行 then/catch 等，当主栈完成后，才会去调用 resolve/reject 中存放的方法执行，打印 p 的时候，是打印的返回结果，一个 Promise 实例。
console.log('script start') let promise1 = new Promise(function (resolve) { console.log('promise1') resolve() console.log('promise1 end') }).then(function () { console.log('promise2') }) setTimeout(function(){ console.log('settimeout') }) console.log('script end') // 输出顺序: script start->promise1->promise1 end->script end->promise2->settimeout
当JS主线程执行到Promise对象时，
- promise1.then() 的回调就是一个 task
- promise1 是 resolved 或 rejected ：那这个 task 就会放入当前事件循环回合的 microtask queue
- promise1 是 pending：这个 task 就会放入 事件循环的未来的某个(可能下一个)回合的 microtask queue 中
- setTimeout 的回调也是个 task ，它会被放入 macrotask queue 即使是 0ms 的情况
回到文章开头经典的例子：
const p = Promise.resolve(); // 1. p 的状态为 resolve； (async () => { await p; // 2. 返回，并将 函数体后面的语句 console.log('await end') 放入下一个事件循环的 microtask queue 中 console.log('await end'); // 6. 执行，打印 await end })(); p.then(() => { // 3. p 的状态为 resolve,会把 p.then() 放入当前事件循环的 microtask queue中。 console.log('then 1'); // 4. 执行，打印 then 1 }).then(() => { console.log('then 2'); // 5. 执行，打印 then 2，当前 microtask queue 结束，运行下一个 microtask queue }); // 输出结果：then 1->then 1->await end
例如：
console.log('script start'); setTimeout(function() { console.log('setTimeout'); }, 0); Promise.resolve().then(function() { console.log('promise1'); }).then(function() { console.log('promise2'); }); console.log('script end'); // 输出结果：script start->script end->promise1->promise2->setTimeout
- promise1.then() 的回调就是一个 task
-
async await
async function async1(){ console.log('async1 start'); await async2(); console.log('async1 end') } async function async2(){ console.log('async2') } console.log('script start'); async1(); console.log('script end') // 输出顺序：script start->async1 start->async2->script end->async1 end
async 函数返回一个 Promise 对象，当函数执行的时候，一旦遇到 await 就会先返回，等到触发的异步操作完成，再执行函数体内后面的语句。可以理解为，是让出了线程，跳出了 async 函数体。
举个例子：
async function func1() { return 1 } console.log(func1())
很显然，func1的运行结果其实就是一个 Promise 对象。因此我们也可以使用 then 来处理后续逻辑。func1().then(res => { console.log(res); // 1 })await 的含义为等待，也就是 async 函数需要等待 await 后的函数执行完成并且有了返回结果（ Promise 对象）之后，才能继续执行下面的代码。await通过返回一个Promise对象来实现同步的效果。
