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宏任务和微任务

宏任务(macrotask)#

在ECMAScript中,macrotask也被称为task

我们可以将每次执行栈执行的代码当做是一个宏任务(包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行), 每一个宏任务会从头到尾执行完毕,不会执行其他

由于JS引擎线程GUI渲染线程是互斥的关系,浏览器为了能够使宏任务DOM任务有序的进行,会在一个宏任务执行结果后,在下一个宏任务执行前,GUI渲染线程开始工作,对页面进行渲染

宏任务 -> GUI渲染 -> 宏任务 -> ...
复制代码

常见的宏任务

  • 主代码块
  • setTimeout
  • setInterval
  • setImmediate ()-Node
  • requestAnimationFrame ()-浏览器

微任务(microtask)#

ES6新引入了Promise标准,同时浏览器实现上多了一个microtask微任务概念,在ECMAScript中,microtask也被称为jobs

我们已经知道宏任务结束后,会执行渲染,然后执行下一个宏任务, 而微任务可以理解成在当前宏任务执行后立即执行的任务

当一个宏任务执行完,会在渲染前,将执行期间所产生的所有微任务都执行完

宏任务 -> 微任务 -> GUI渲染 -> 宏任务 -> ...

常见微任务

  • process.nextTick ()-Node
  • Promise.then()
  • catch
  • finally
  • Object.observe
  • MutationObserver

简单区分宏任务与微任务#

看了上述宏任务微任务的解释你可能还不太清楚,没关系,往下看,先记住那些常见的宏微任务即可

我们通过几个例子来看,这几个例子思路来自掘金云中君的文章参考链接【14】,通过渲染背景颜色来区分宏任务和微任务,很直观,我觉得很有意思,所以这里也用这种例子

找一个空白的页面,在console中输入以下代码

document.body.style = 'background:black';
document.body.style = 'background:red';
document.body.style = 'background:blue';
document.body.style = 'background:pink';

img

我们看到上面动图背景直接渲染了粉红色,根据上文里讲浏览器会先执行完一个宏任务,再执行当前执行栈的所有微任务,然后移交GUI渲染,上面四行代码均属于同一次宏任务,全部执行完才会执行渲染,渲染时GUI线程会将所有UI改动优化合并,所以视觉上,只会看到页面变成粉红色

再接着看

document.body.style = 'background:blue';
setTimeout(()=>{
document.body.style = 'background:black'
},200)

img

上述代码中,页面会先卡一下蓝色,再变成黑色背景,页面上写的是200毫秒,大家可以把它当成0毫秒,因为0毫秒的话由于浏览器渲染太快,录屏不好捕捉,我又没啥录屏慢放的工具,大家可以自行测试的,结果也是一样,最安全的方法是写一个index.html文件,在这个文件中插入上面的js脚本,然后浏览器打开,谷歌下使用控制台中performance功能查看一帧一帧的加载最为恰当,不过这样录屏不好录所以。。。

回归正题,之所以会卡一下蓝色,是因为以上代码属于两次宏任务,第一次宏任务执行的代码是将背景变成蓝色,然后触发渲染,将页面变成蓝色,再触发第二次宏任务将背景变成黑色

再来看

document.body.style = 'background:blue'
console.log(1);
Promise.resolve().then(()=>{
console.log(2);
document.body.style = 'background:pink'
});
console.log(3);

img

控制台输出 1 3 2 , 是因为 promise 对象的 then 方法的回调函数是异步执行,所以 2 最后输出

页面的背景色直接变成粉色,没有经过蓝色的阶段,是因为,我们在宏任务中将背景设置为蓝色,但在进行渲染前执行了微任务, 在微任务中将背景变成了粉色,然后才执行的渲染

微任务宏任务注意点#

  • 浏览器会先执行一个宏任务,紧接着执行当前执行栈产生的微任务,再进行渲染,然后再执行下一个宏任务
  • 微任务和宏任务不在一个任务队列,不在一个任务队列
    • 例如setTimeout是一个宏任务,它的事件回调在宏任务队列,Promise.then()是一个微任务,它的事件回调在微任务队列,二者并不是一个任务队列
    • 以Chrome 为例,有关渲染的都是在渲染进程中执行,渲染进程中的任务(DOM树构建,js解析…等等)需要主线程执行的任务都会在主线程中执行,而浏览器维护了一套事件循环机制,主线程上的任务都会放到消息队列中执行,主线程会循环消息队列,并从头部取出任务进行执行,如果执行过程中产生其他任务需要主线程执行的,渲染进程中的其他线程会把该任务塞入到消息队列的尾部,消息队列中的任务都是宏任务
    • 微任务是如何产生的呢?当执行到script脚本的时候,js引擎会为全局创建一个执行上下文,在该执行上下文中维护了一个微任务队列,当遇到微任务,就会把微任务回调放在微队列中,当所有的js代码执行完毕,在退出全局上下文之前引擎会去检查该队列,有回调就执行,没有就退出执行上下文,这也就是为什么微任务要早于宏任务,也是大家常说的,每个宏任务都有一个微任务队列(由于定时器是浏览器的API,所以定时器是宏任务,在js中遇到定时器会也是放入到浏览器的队列中)

图解宏任务和微任务#

img

首先执行一个宏任务,执行结束后判断是否存在微任务

有微任务先执行所有的微任务,再渲染,没有微任务则直接渲染

然后再接着执行下一个宏任务

完整的Event loop#

img

首先,整体的script(作为第一个宏任务)开始执行的时候,会把所有代码分为同步任务异步任务两部分

同步任务会直接进入主线程依次执行

异步任务会再分为宏任务和微任务

宏任务进入到Event Table中,并在里面注册回调函数,每当指定的事件完成时,Event Table会将这个函数移到Event Queue中

微任务也会进入到另一个Event Table中,并在里面注册回调函数,每当指定的事件完成时,Event Table会将这个函数移到Event Queue中

当主线程内的任务执行完毕,主线程为空时,会检查微任务的Event Queue,如果有任务,就全部执行,如果没有就执行下一个宏任务

上述过程会不断重复,这就是Event Loop,比较完整的事件循环

宏任务和微任务
https://nollieleo.github.io/posts/宏任务和微任务/
作者
翁先森
发布于
2021-06-10
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0