摘要:令人困惑的是,文檔中稱,指定的回調函數,總是排在前面。另外,由于指定的回調函數是在本次事件循環觸發,而指定的是在下次事件循環觸發,所以很顯然,前者總是比后者發生得早,而且執行效率也高因為不用檢查任務隊列。
一、定時器
除了放置異步任務的事件,"任務隊列"還可以放置定時事件,即指定某些代碼在多少時間之后執行。這叫做"定時器"(timer)功能,也就是定時執行的代碼。
定時器功能主要由setTimeout()和setInterval()這兩個函數來完成,它們的內部運行機制完全一樣,區別在于前者指定的代碼是一次性執行,后者則為反復執行。以下主要討論setTimeout()。
setTimeout()接受兩個參數,第一個是回調函數,第二個是推遲執行的毫秒數。
console.log(1); setTimeout(function(){console.log(2);},1000); console.log(3);
上面代碼的執行結果是1,3,2,因為setTimeout()將第二行推遲到1000毫秒之后執行。
如果將setTimeout()的第二個參數設為0,就表示當前代碼執行完(執行棧清空)以后,立即執行(0毫秒間隔)指定的回調函數。
setTimeout(function(){console.log(1);}, 0); console.log(2);
上面代碼的執行結果總是2,1,因為只有在執行完第二行以后,系統才會去執行"任務隊列"中的回調函數。
總之,setTimeout(fn,0)的含義是,指定某個任務在主線程最早可得的空閑時間執行,也就是說,盡可能早得執行。它在"任務隊列"的尾部添加一個事件,因此要等到同步任務和"任務隊列"現有的事件都處理完,才會得到執行。
HTML5標準規定了setTimeout()的第二個參數的最小值(最短間隔),不得低于4毫秒,如果低于這個值,就會自動增加。在此之前,老版本的瀏覽器都將最短間隔設為10毫秒。另外,對于那些DOM的變動(尤其是涉及頁面重新渲染的部分),通常不會立即執行,而是每16毫秒執行一次。這時使用requestAnimationFrame()的效果要好于setTimeout()。
需要注意的是,setTimeout()只是將事件插入了"任務隊列",必須等到當前代碼(執行棧)執行完,主線程才會去執行它指定的回調函數。要是當前代碼耗時很長,有可能要等很久,所以并沒有辦法保證,回調函數一定會在setTimeout()指定的時間執行。
二、Node.js的Event LoopNode.js也是單線程的Event Loop,但是它的運行機制不同于瀏覽器環境。
這里需要注意一下,node新加了一個微任務(process.nextTick)和一個宏任務(setImmediate)
簡單的來說,就是node在處理一個執行隊列的時候不管怎樣都會先執行完當前隊列,然后再清空微任務隊列,再去執行下一個隊列。
請看下面的示意圖(作者@BusyRich)。
根據上圖,Node.js的運行機制如下。
(1)V8引擎解析JavaScript腳本。
(2)解析后的代碼,調用Node API。
(3)libuv庫負責Node API的執行。它將不同的任務分配給不同的線程,形成一個Event Loop(事件循環),以異步的方式將任務的執行結果返回給V8引擎。
(4)V8引擎再將結果返回給用戶。
除了setTimeout和setInterval這兩個方法,Node.js還提供了另外兩個與"任務隊列"有關的方法:process.nextTick和setImmediate。它們可以幫助我們加深對"任務隊列"的理解。
process.nextTick方法可以在當前"執行棧"的尾部----下一次Event Loop(主線程讀取"任務隊列")之前----觸發回調函數。也就是說,它指定的任務總是發生在所有異步任務之前。setImmediate方法則是在當前"任務隊列"的尾部添加事件,也就是說,它指定的任務總是在下一次Event Loop時執行,這與setTimeout(fn, 0)很像。請看下面的例子(via StackOverflow)。
process.nextTick(function A() { console.log(1); process.nextTick(function B(){console.log(2);}); }); setTimeout(function timeout() { console.log("TIMEOUT FIRED"); }, 0) // 1 // 2 // TIMEOUT FIRED
上面代碼中,由于process.nextTick方法指定的回調函數,總是在當前"執行棧"的尾部觸發,所以不僅函數A比setTimeout指定的回調函數timeout先執行,而且函數B也比timeout先執行。這說明,如果有多個process.nextTick語句(不管它們是否嵌套),將全部在當前"執行棧"執行。
現在,再看setImmediate。
setImmediate(function A() { console.log(1); setImmediate(function B(){console.log(2);}); }); setTimeout(function timeout() { console.log("TIMEOUT FIRED"); }, 0);
上面代碼中,setImmediate與setTimeout(fn,0)各自添加了一個回調函數A和timeout,都是在下一次Event Loop觸發。那么,哪個回調函數先執行呢?答案是不確定。運行結果可能是1--TIMEOUT FIRED--2,也可能是TIMEOUT FIRED--1--2。
令人困惑的是,Node.js文檔中稱,setImmediate指定的回調函數,總是排在setTimeout前面。實際上,這種情況只發生在遞歸調用的時候。
setImmediate(function (){ setImmediate(function A() { console.log(1); setImmediate(function B(){console.log(2);}); }); setTimeout(function timeout() { console.log("TIMEOUT FIRED"); }, 0); }); // 1 // TIMEOUT FIRED // 2
上面代碼中,setImmediate和setTimeout被封裝在一個setImmediate里面,它的運行結果總是1--TIMEOUT FIRED--2,這時函數A一定在timeout前面觸發。至于2排在TIMEOUT FIRED的后面(即函數B在timeout后面觸發),是因為setImmediate總是將事件注冊到下一輪Event Loop,所以函數A和timeout是在同一輪Loop執行,而函數B在下一輪Loop執行。
我們由此得到了process.nextTick和setImmediate的一個重要區別:多個process.nextTick語句總是在當前"執行棧"一次執行完,多個setImmediate可能則需要多次loop才能執行完。事實上,這正是Node.js 10.0版添加setImmediate方法的原因,否則像下面這樣的遞歸調用process.nextTick,將會沒完沒了,主線程根本不會去讀取"事件隊列"!
process.nextTick(function foo() { process.nextTick(foo); });
事實上,現在要是你寫出遞歸的process.nextTick,Node.js會拋出一個警告,要求你改成setImmediate。
另外,由于process.nextTick指定的回調函數是在本次"事件循環"觸發,而setImmediate指定的是在下次"事件循環"觸發,所以很顯然,前者總是比后者發生得早,而且執行效率也高(因為不用檢查"任務隊列")。
最后注意一下,微任務中process.nextTick比promise.then快
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