一道关于js的事件循环机制的问题?

while循环执行顺序的不同导致的输出问题

若在1号代码中显示页面依次输入1000,退出时
输出结果为:1000,退出

若在2号代码中显示页面依次输入1000,退出时


由于刚学JS然后当时脑子没转过来,就在想为什么两个相似代码之间的输出序列不同,而且长度也不同?
下面让我们梳理一下1号代码的执行步骤
1、首先定义了一个空数组,用来存放用户输入的内容;
2、第二行定义了一个初始的工资wage=0,并不是用户输入的;
3、第3行用初始的wage=0与“退出”判断,不相等,所以while循环条件满足,进入循环体内;
4、第4行会弹出输入框,让用户输入,加入我这时输入了1000;
6、再次判断while循环的条件,wage=1000,不等于“退出”,所以满足条件进入循环体内:
7、执行第4行,弹出输入框,加入我输入了“退出”:
8、再执行第5行,将wage=“退出”赋值给数组arr,即arr[1]=“退出”,此时数组arr=[1000,“退出”];
9、再判断while中的条件wage=“退出”不满足条件,那么退出循环,执行document.write(arr),即打印了[1000,“退出”]。


下面让我们梳理一下2号代码的执行步骤
1、首先定义了一个数组对象,用来存放用户输入的内容;
2、第2行弹出输入框,让用户输入工资
3、第3行用户输入1000与“退出”判断,不相等,所以while循环条件满足,进入循环体内;
5、执行到第5行弹出输入框,让用户输入工资,输入了“退出”。
6、再次判断while循环的条件,wage=“退出”不满足条件所以满足条件不进入循环体内,document.write(arr),即打印了[1000]。


总结:可以看出区别是1号代码轮到输入退出时,它依旧还在上一步的函数体中执行并赋值到数组arr[1]中,然后才进入while条件判断wage=“退出”不满足条件,然后不符合条件退出循环,而2号代码是当前输入直接判断若不符合即退出循环,这就是两者之间细微的不同却导致的输出不同。

本文用来记录自己的错误,希望对有相同经历的同学有帮助,本人知识尚浅不喜轻喷谢谢!

我们都知道,javascript从诞生之日起就是一门单线程的非阻塞的脚本语言。这是由其最初的用途来决定的:与浏览器交互。

单线程意味着,javascript代码在执行的任何时候,都只有一个主线程来处理所有的任务。

而非阻塞则是当代码需要进行一项异步任务(无法立刻返回结果,需要花一定时间才能返回的任务,如I/O事件)的时候,主线程会挂起(pending)这个任务,然后在异步任务返回结果的时候再根据一定规则去执行相应的回调。

单线程是必要的,也是javascript这门语言的基石,原因之一在其最初也是最主要的执行环境——浏览器中,我们需要进行各种各样的dom操作。试想一下 如果javascript是多线程的,那么当两个线程同时对dom进行一项操作,例如一个向其添加事件,而另一个删除了这个dom,此时该如何处理呢?因此,为了保证不会 发生类似于这个例子中的情景,javascript选择只用一个主线程来执行代码,这样就保证了程序执行的一致性。

当然,现如今人们也意识到,单线程在保证了执行顺序的同时也限制了javascript的效率,因此开发出了web worker技术。这项技术号称让javascript成为一门多线程语言。

然而,使用web worker技术开的多线程有着诸多限制,例如:所有新线程都受主线程的完全控制,不能独立执行。这意味着这些“线程” 实际上应属于主线程的子线程。另外,这些子线程并没有执行I/O操作的权限,只能为主线程分担一些诸如计算等任务。所以严格来讲这些线程并没有完整的功能,也因此这项技术并非改变了javascript语言的单线程本质。

可以预见,未来的javascript也会一直是一门单线程的语言。

话说回来,前面提到javascript的另一个特点是“非阻塞”,那么javascript引擎到底是如何实现的这一点呢?答案就是今天这篇文章的主角——event loop(事件循环)。

注:虽然nodejs中的也存在与传统浏览器环境下的相似的事件循环。然而两者间却有着诸多不同,故把两者分开,单独解释。

浏览器环境下js引擎的事件循环机制

当javascript代码执行的时候会将不同的变量存于内存中的不同位置:堆(heap)和栈(stack)中来加以区分。其中,堆里存放着一些对象。而栈中则存放着一些基础类型变量以及对象的指针。 但是我们这里说的执行栈和上面这个栈的意义却有些不同。

我们知道,当我们调用一个方法的时候,js会生成一个与这个方法对应的执行环境(context),又叫执行上下文。这个执行环境中存在着这个方法的私有作用域,上层作用域的指向,方法的参数,这个作用域中定义的变量以及这个作用域的this对象。 而当一系列方法被依次调用的时候,因为js是单线程的,同一时间只能执行一个方法,于是这些方法被排队在一个单独的地方。这个地方被称为执行栈。

当一个脚本第一次执行的时候,js引擎会解析这段代码,并将其中的同步代码按照执行顺序加入执行栈中,然后从头开始执行。如果当前执行的是一个方法,那么js会向执行栈中添加这个方法的执行环境,然后进入这个执行环境继续执行其中的代码。当这个执行环境中的代码 执行完毕并返回结果后,js会退出这个执行环境并把这个执行环境销毁,回到上一个方法的执行环境。。这个过程反复进行,直到执行栈中的代码全部执行完毕。

下面这个图片非常直观的展示了这个过程,其中的global就是初次运行脚本时向执行栈中加入的代码:

从图片可知,一个方法执行会向执行栈中加入这个方法的执行环境,在这个执行环境中还可以调用其他方法,甚至是自己,其结果不过是在执行栈中再添加一个执行环境。这个过程可以是无限进行下去的,除非发生了栈溢出,即超过了所能使用内存的最大值。

以上的过程说的都是同步代码的执行。那么当一个异步代码(如发送ajax请求数据)执行后会如何呢?前文提过,js的另一大特点是非阻塞,实现这一点的关键在于下面要说的这项机制——事件队列(Task Queue)。

js引擎遇到一个异步事件后并不会一直等待其返回结果,而是会将这个事件挂起,继续执行执行栈中的其他任务。当一个异步事件返回结果后,js会将这个事件加入与当前执行栈不同的另一个队列,我们称之为事件队列。被放入事件队列不会立刻执行其回调,而是等待当前执行栈中的所有任务都执行完毕, 主线程处于闲置状态时,主线程会去查找事件队列是否有任务。如果有,那么主线程会从中取出排在第一位的事件,并把这个事件对应的回调放入执行栈中,然后执行其中的同步代码...,如此反复,这样就形成了一个无限的循环。这就是这个过程被称为“事件循环(Event Loop)”的原因。

这里还有一张图来展示这个过程:

图中的stack表示我们所说的执行栈,web apis则是代表一些异步事件,而callback queue即事件队列。

以上的事件循环过程是一个宏观的表述,实际上因为异步任务之间并不相同,因此他们的执行优先级也有区别。不同的异步任务被分为两类:微任务(micro task)和宏任务(macro task)。

前面我们介绍过,在一个事件循环中,异步事件返回结果后会被放到一个任务队列中。然而,根据这个异步事件的类型,这个事件实际上会被对应的宏任务队列或者微任务队列中去。并且在当前执行栈为空的时候,主线程会 查看微任务队列是否有事件存在。如果不存在,那么再去宏任务队列中取出一个事件并把对应的回到加入当前执行栈;如果存在,则会依次执行队列中事件对应的回调,直到微任务队列为空,然后去宏任务队列中取出最前面的一个事件,把对应的回调加入当前执行栈...如此反复,进入循环。

我们只需记住当当前执行栈执行完毕时会立刻先处理所有微任务队列中的事件,然后再去宏任务队列中取出一个事件。同一次事件循环中,微任务永远在宏任务之前执行

这样就能解释下面这段代码的结果:

node环境下的事件循环机制

本文通过实例给大家详细分析了JS中事件循环机制的原理和用法,以下是全部内容:

 

有其他语言能完成预期的功能吗?Java, 在Java.util.Timer中,对于定时任务的解决方案是通过多线程手段实现的,任务对象存储在任务队列,由专门的调度线程,在新的子线程中完成任务的执行

JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。

为了利用多核CPU的计算能力,HTML5提出Web Worker标准,允许JavaScript脚本创建多个线程,但是子线程完全受主线程控制,且不得操作DOM。所以,这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

JS执行时会形成调用栈,调用一个函数时,返回地址、参数、本地变量都会被推入栈中,如果当前正在运行的函数中调用另外一个函数,则该函数相关内容也会被推入栈顶.该函数执行完毕,则会被弹出调用栈.变量也随之弹出,由于复杂类型值存放于堆中,因此弹出的只是指针,他们的值依然在堆中,由GC决定回收.

JavaScript 主线程拥有一个执行栈以及一个任务队列

遇到异步操作(例如:setTimeout, AJAX)时,异步操作会由浏览器(OS)执行,浏览器会在这些任务完成后,将事先定义的回调函数推入主线程的任务队列(task queue)中,当主线程的执行栈清空之后会读取task queue中的回调函数,当task queue被读取完毕之后,主线程接着执行,从而进入一个无限的循环,这就是事件循环.

主线程执行栈 & 任务队列 循环执行,构成事件循环

setTimeout()只是将事件插入了"任务队列",必须等到当前代码(执行栈)执行完,主线程才会去执行它指定的回调函数。要是当前代码耗时很长,有可能要等很久,所以并没有办法保证,回调函数一定会在setTimeout()指定的时间执行。

 

macrotask 和 microtask 是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。

process.nextTick指定的任务总是发生在所有异步任务之前

 
 

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