【原】以setTimeout来聊聊Event Loop

  平时的工作中,也许你会经常用到setTimeout这个方法,可是你真的了解setTimeout吗?本文想通过总结setTimeout的用法,顺便来探索javascript里面的事件执行机制。

setTimeout基本用法

1、

setTimeout(code,millisec)

setTimeout函数接受两个参数,第一个参数code是将要推迟执行的函数名或者一段代码,第二个参数millisec是推迟执行的毫秒数。

例如:

setTimeout(‘console.log(2)’,100);

setTimeout(function(){console.log(2)},100);

如果直接在setTimeout中直接执行代码, 需要以字符串的形式去写,引擎内部会将字符串转为可执行的代码

 

2、再来一些简单些的代码

console.log(1);
setTimeout('console.log(2)',1000);
console.log(3);

是的,如你所愿,依次输出的是  // 1 3 2

 

3、代码升级版

console.log(1);

setTimeout(function(){
    console.log(2);
},300);

setTimeout(function(){
    console.log(3)
},400);

for (var i = 0;i<10000;i++) {
    console.log(4);
}
setTimeout(function(){
    console.log(5);
},100);

这个时候的输入顺序是怎样的呢?这里先埋个伏笔,因为我们是以setTimeout来聊Event Loop

 

Event Loop简介

 

什么是Event Loop呢?

    因为javascript是单线程的,所谓的单线程是指在JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个,可以叫它为主线程

    除了主线程,还存在其他的线程。例如:处理AJAX请求的线程、处理DOM事件的线程、定时器线程、读写文件的线程(例如在Node.js中)等等。我们以setTimeout为例,当在代码中调用setTimeout()方法时,注册的延时方法会交由浏览器内核其他模块(以webkit为例,是webcore模块)处理,当延时方法到达触发条件,即到达设置的延时时间时,这一延时方法被添加至任务队列里。这一过程由浏览器内核其他模块处理,与执行引擎主线程独立,执行引擎在主线程方法执行完毕,到达空闲状态时,会从任务队列中顺序获取任务来执行,这一过程是一个不断循环的过程,称为事件循环模型。

 

 

  Javascript执行引擎的主线程运行的时候,产生堆(heap)和栈(stack)。程序中代码依次进入栈中等待执行,当调用setTimeout()方法时,即图中右侧WebAPIs方法时,浏览器内核相应模块开始延时方法的处理,当延时方法到达触发条件时,方法被添加到用于回调的任务队列,只有执行引擎栈中的代码执行完毕,主线程才会去读取任务队列,依次执行那些满足触发条件的回调函数。

  在上图中的callback queue中指的是 "任务队列",也可以理解为消息的队列,“消息“我们可以简单理解为是:注册异步任务时添加的回调函数。

例如:

setTimeout(function(){
    console.log(‘hello’);
},100);

其中里面的function(){console.log('hello')}就是一个消息,任务队列里面保存的就是这些回调函数

 

理解js代码的执行

我们以一段代码的运行来进行理解,代码如下:

console.log('start');

//Timer1
setTimeout(function(){
    console.log('hello');
},200);

//Timer2
setTimeout(function(){
    console.log('world');
},100);

console.log('end');

代码运行的gif图如下:

我们分步骤来进行这个过程解答

   1、 js执行引擎开始执行上述代码时,会先讲一个main()方法加入执行栈。首先第一个console.log(‘start’)入栈,console.log方法是一个webkit内核支持的普通方法,而不是前面图中WebAPIs涉及的方法,所以这里log('start')方法立即出栈被引擎执行。

    2、引擎继续往下,将setTimeout(callback,200)添加到执行栈。setTimeout()方法属于事件循环模型中WebAPIs中的方法,引擎在将setTimeout()方法出栈执行时,将延时执行的函数交给了相应模块,即图右方的timer模块来处理。

   3、然后主线程继续向下执行,紧接着将第二个定时器也交给Timer模块,然后执行到第二个console.log(),控制台打印'end',

     4、执行完毕后清空执行栈。但是并没有结束,在主线程执行的同时,Timer模块会检查其中的异步代码,一旦满足触发条件,就会将它添加到任务队列中。Timer2延迟100ms,所以会早于Timer1被添加到队列排头。而主线程此时处于空闲状态,所以会检查任务队列是否有待执行的任务。此时会将Timer2回调中的console.log()执行,控制台打印'world',然后执行栈空闲后继续检查任务队列,将Timer1的代码压入执行栈中执行,控制台打印'hello',清空执行栈,此时任务队列为空,执行结束,程序处理完毕,main()方法也出栈。

  5、在这里再次强调一下,不是setTimeout加入了事件队列,而是setTimeout里面的回调函数加入了事件队列

 

setTimeout问题的解答

回到我们文章之初的那倒题:

console.log(1);
//Time1
setTimeout(function(){
    console.log(2);
},300);
//Time2
setTimeout(function(){
    console.log(3)
},400);

for (var i = 0;i<10000;i++) {
    console.log(4);
}
//Time3 setTimeout(
function(){ console.log(5); },100);

      如果理解了上面的内容,那么这道题理解起来就比较容易了。

      首先是打印出 1,然后是 10000个4,那么Time1、Time2、Time3是顺序是如何的呢?

  在这个代码中,for循环比较耗时,在Time1和Timer加入到执行队列中后,主线程依然还在执行for循环中的代码,处于阻塞状态。队列中的Time1和Time2并不会得以执行。当for循环结束,这时才将Time3交由Timer模块去管理,清空执行栈。虽然在这里Time3的延迟时间最短,但是加入任务队列后还是会排在Time1和Time2的后面,所以此时按顺序执行任务队列中的代码,依次打印2、3、5。

所以执行结果为:

 

关于setTimeout新的问题

console.log(1);
//Time1
setTimeout(function(){
    console.log(2);
},300);
//Time2
setTimeout(function(){
    console.log(3)
},400);

for (var i = 0;i<10000;i++) {
    console.log(4);
}
//Time3
setTimeout(function(){
    console.log(5);
},100);

上面这个问题中,Time3加入任务队列的时间比Time2,Time1晚,所以它是最后才执行的。那么问题来了,请看下面代码:

console.log(1);

//Time2
setTimeout(function(){
    console.log(3)
},400);

//Time1
setTimeout(function(){
    console.log(2);
},300);

for (var i = 0;i<10000;i++) {
    console.log(4);
}
//Time3
setTimeout(function(){
    console.log(5);
},100);

   我们将Time1和Time2的顺序对换一下,按照前面的说法,Time2先加入任务队列,然后是Time1,再然后是Time3。可是执行的结果还是1、4、2、3、5,这是为什么呢?虽然Time1的执行时间短,可是它比Time2晚加入任务队列啊。

   为了验证这个问题,我们可以提出这样的一个假设:

    如果setTimeout加入队列的阻塞时间大于两个setTimeout执行的间隔时间,那么先加入任务队列的先执行,尽管它里面设置的时间比另一个setTimeout的要大

可能假设听起来比较拗口,我们可以用代码来理解一下:

代码1:

//Time2
setTimeout(function(){
    console.log(2);
},400);

var start=new Date();
for (var i = 0;i<5000;i++) {
    console.log('这里只是模拟一个耗时操作');
};
var end=new Date();
console.log('阻塞耗时:'+Number(end-start)+'毫秒');

//Time1
setTimeout(function(){
    console.log(3)
},300);

Time1比Time2设定的执行时间早100ms,但是Time2先加入任务队列,在Time2和Time1时间有一个阻塞的for循环,执行结果如下:

Time2先执行;

 

代码2:

我们把for循环里面的时间设置短一点:

setTimeout(function(){
    console.log(2);
},400);

var start=new Date();
for (var i = 0;i<500;i++) {
    console.log('这里只是模拟一个耗时操作');
};
var end=new Date();
console.log('阻塞耗时:'+Number(end-start)+'毫秒');

//Time1
setTimeout(function(){
    console.log(3)
},300);

此时,Time1先执行,因为阻塞的耗时小于Time1和Time2的执行间隔时间100毫秒;

 

代码3:

我们再来验证一下,把Time2的执行时间设为350毫秒;

//Time2
setTimeout(function(){
    console.log(2);
},350);

var start=new Date();
for (var i = 0;i<500;i++) {
    console.log('这里只是模拟一个耗时操作');
};
var end=new Date();
console.log('阻塞耗时:'+Number(end-start)+'毫秒');

//Time1
setTimeout(function(){
    console.log(3)
},300);

直接结果为:

Time2先执行,因为阻塞的时间大于两个setTimeout之间的间隔时间。

 

通过上面的假设,我们可以得出这样一个结论:如果setTimeout加入队列的阻塞时间大于两个setTimeout执行的间隔时间,那么先加入任务队列的先执行,尽管它里面设置的时间可能比另一个setTimeout的要大

 

总结

   理解js的事件循环在平时的工作中还是挺有用的,它可以让我们清楚的知道事件的执行顺序,知道事件的走向,才能更好的驾驭Javascript。本文是对事件循环的一个小小总结,更多的干货,可以看看下面的参考文档。本文有误之处,欢迎指出

 

 

参看文档:

【转向Javascript系列】从setTimeout说事件循环模型

JavaScript 运行机制详解:再谈Event Loop

干货 | 原来你是这样的 setTimeout

JavaScript:彻底理解同步、异步和事件循环(Event Loop)

 

posted @ 2017-02-26 13:35  咸鱼老弟  阅读(2064)  评论(5编辑  收藏