宏任务(macrotask )和微任务(microtask )

宏任务和微任务都是我们在开发工作中经常用到的。

宏任务(macrotask )和微任务(microtask )

macrotask 和 microtask 表示异步任务的两种分类。
在挂起任务时,JS 引擎会将所有任务按照类别分到这两个队列中,首先在 macrotask 的队列(这个队列也被叫做 task queue)中取出第一个任务,执行完毕后取出 microtask 队列中的所有任务顺序执行;之后再取 macrotask 任务,周而复始,直至两个队列的任务都取完。

“先查看是否有事件可执行”,如果有这优先级限制,那应该可以这样理解:

其实并不止一个消息队列,有异步队列事件队列,而事件队列总是优先于异步队列被空闲下来的JS线程取用
宏任务一般是:包括整体代码scriptsetTimeoutsetIntervalI/OUI render
微任务主要是:PromiseObject.observeMutationObserver

  • 宏任务和微任务之间的关系

JS中的宏任务和微任务的区别和用法 - 图1
宏任务和微任务之间的关系

区别体现demo

  • 1.Promise在前,setTimeout在后
  1. new Promise((resolve) => {
  2. console.log('外层宏事件2');
  3. resolve()
  4. }).then(() => {
  5. console.log('微事件1');
  6. }).then(()=>{
  7. console.log('微事件2')
  8. })
  9. console.log('外层宏事件1');
  10. setTimeout(() => {
  11. //执行后 回调一个宏事件
  12. console.log('内层宏事件3')
  13. }, 0)

结果:

  1. 外层宏事件2
  2. 外层宏事件1
  3. 微事件1
  4. 微事件2
  5. 内层宏事件3
  • 2.setTimeout在前,Promise在后
  1. setTimeout(() => {
  2. //执行后 回调一个宏事件
  3. console.log('内层宏事件3')
  4. }, 0)
  5. console.log('外层宏事件1');
  6. new Promise((resolve) => {
  7. console.log('外层宏事件2');
  8. resolve()
  9. }).then(() => {
  10. console.log('微事件1');
  11. }).then(()=>{
  12. console.log('微事件2')
  13. })

结果:

  1. 外层宏事件1
  2. 外层宏事件2
  3. 微事件1
  4. 微事件2
  5. 内层宏事件3

NodeJS的宏任务和微任务跟浏览器环境又有什么区别

浏览器的Event loop是在HTML5中定义的规范,而node中则由libuv库实现。libuv库流程大体分为6个阶段:timers,I/O callbacks,idle、prepare,poll,check,close callbacks,和浏览器的microtask,macrotask那一套有区别。
两者执行的规则不同,所以不相同。

  1. // js event loop (指主线程从“任务队列”中循环读取任务)
  2. //
  3. // event queue 可能同时不止一个
  4. //
  5. // 宏任务(macrotask)event queue (macro-task(宏任务):script(主程序代码),,setTimeout,setInterval, I/O, setImmediate(node环境),UI rendering)
  6. // ^
  7. // | 异步
  8. // 主线程->
  9. // | | 异步
  10. // | V
  11. // | 微任务(microtask) event queue (micro-task(微任务):Promise,process.nextTick(node环境),Object.observe, MutationObserver)
  12. // |
  13. // V
  14. // 如果是浏览器环境 click等事件队列总是优先于异步队列被空闲下来的JS线程取用
  15. // 执行顺序 script(主程序代码)—>process.nextTick—>Promises…——>setTimeout——>setInterval——>setImmediate——> I/O——>UI rendering
  16. // nextTick 优先级比 Promise 等 microTask 高,setTimeout和setInterval优先级比setImmediate高

浏览器环境

浏览器环境下的 异步任务 分为 宏任务(macroTask) 和 微任务(microTask):
宏任务(macroTask):script 中代码、setTimeoutsetIntervalI/OUI render
微任务(microTask): PromiseObject.observeMutationObserver
当满足执行条件时,宏任务(macroTask) 和 微任务(microTask) 会各自被放入对应的队列:宏队列(Macrotask Queue) 和 微队列(Microtask Queue) 中等待执行。

Node 环境

在 Node 环境中 任务类型 相对就比浏览器环境下要复杂一些:
microTask:微任务;
nextTick:process.nextTick;
timers:执行满足条件的 setTimeout 、setInterval 回调;
I/O callbacks:是否有已完成的 I/O 操作的回调函数,来自上一轮的 poll 残留;
poll:等待还没完成的 I/O 事件,会因 timers 和超时时间等结束等待;
check:执行 setImmediate 的回调;
close callbacks:关闭所有的 closing handles ,一些 onclose 事件;
idle/prepare 等等:可忽略。
因此,也就产生了执行事件循环相应的任务队列 Timers Queue、I/O Queue、Check Queue 和 Close Queue。
2.执行过程
浏览器环境
先执行<script>中的同步任务,然后所有微任务,一个宏任务,所有微任务,一个宏任务……
执行完主执行线程中的任务;
取出 Microtask Queue 中任务执行直到清空;
取出 Macrotask Queue 中一个任务执行;
重复 2 和 3 。
需要 注意 的是:
在浏览器页面中可以认为初始执行线程中没有代码,每一个<script>中的代码是一个独立的 task ,即会执行完前面的<script>中创建的 microTask 再执行后面的<script>中的同步代码;
如果 microTask 一直被添加,则会继续执行 microTask ,“卡死” macroTask;
部分版本浏览器有执行顺序与上述不符的情况,可能是不符合标准或 js 与 html 部分标准冲突;
Promise 的thencatch才是 microTask ,本身的内部代码不是;
个别浏览器独有API未列出。
Node 环境
循环之前
在进入第一次循环之前,会先进行如下操作:
同步任务;
发出异步请求;
规划定时器生效的时间;
执行process.nextTick()
开始循环
循环中进行的操作:
清空当前循环内的 Timers Queue,清空 NextTick Queue,清空 Microtask Queue
清空当前循环内的 I/O Queue,清空NextTick Queue,清空 Microtask Queue
清空当前循环内的 Check Queue,清空 NextTick Queue,清空 Microtask Queue
清空当前循环内的 Close Queue,清空 NextTick Queue,清空Microtask Queue
进入下轮循环。
可以看出,nextTick 优先级比 PromisemicroTask 高,setTimeoutsetInterval优先级比setImmediate高。
注意
在整个过程中,需要 注意 的是:
如果在 timers 阶段执行时创建了setImmediate 则会在此轮循环的 check 阶段执行,如果在 timers 阶段创建了setTimeout,由于 timers 已取出完毕,则会进入下轮循环,check 阶段创建 timers 任务同理;
setTimeout优先级比setImmediate高,但是由于setTimeout(fn,0)的真正延迟不可能完全为 0 秒,可能出现先创建的setTimeout(fn,0)而比setImmediate的回调后执行的情况。