如何玩轉(zhuǎn)JavaScript的事件循環(huán)
聽多了JavaScript單線程,異步,V8,便會很想去知道JavaScript是如何利用單線程來實現(xiàn)所謂的異步的。我參考了一些文章,了解到一個很重要的詞匯:事件循環(huán)(Event Loop)。在這些文章中,有:
- 阮一峰老師的JavaScript 運行機制詳解:再談Event Loop
- Philip Roberts的What the heck is the event loop anyway?
- Erin Swenson-Healey的The JavaScript Event Loop: Explained等。
這些文章都講得非常好,讓我對Event Loop的機制有了大概的了解。
異步在JavaScript的重要性,也意味著理解Event Loop的必要性,不然怎么敢輕易使用setTimeout和setInterval這些咧。
這里我還是通過翻譯一篇文章來解釋Event Loop,原文點這里Willson Mock:What is the JavaScript Event Loop?下邊的圖也都引用自這篇文章。
JavaScript Engine:JavaScript 引擎
截止到目前(原文編寫時間:5 July 2014),在各種JavaScript 引擎的實現(xiàn)里邊,最出名的當屬Google Chrome的V8引擎了,既能在瀏覽器中使用,也能通過NodeJS在服務(wù)器端使用。但究竟JavaScript引擎是干什么用的?其實很簡單--它的任務(wù)就是遍歷應(yīng)用中的每一行JavaScript代碼,并且一次執(zhí)行一行,意味著JavaScript是單線程的。這里***的影響是:如果在JavaScript代碼中有地方會占用大量的時間,那后面的代碼都會被block住。
那么JavaScript引擎怎么知道如何一次處理一行JavaScript代碼?它使用的是一個調(diào)用棧call stack。你可以把調(diào)用棧比作電梯--***個進電梯的會***一個出電梯,***進電梯的會***出。
看個栗子:
- /* Within main.js */
- var firstFunction = function () {
- console.log("I'm first!");
- };
- var secondFunction = function () {
- firstFunction();
- console.log("I'm second!");
- };
- secondFunction();
- /* Results:
- * => I'm first!
- * => I'm second!
- */
下邊是調(diào)用棧的情況:
1.Main.js 執(zhí)行
2.調(diào)用secondFunction
3.調(diào)用secondFunction引起調(diào)用firstFunction
4.執(zhí)行firstFunction,輸出“I'm first!”,接著由于firstFunction執(zhí)行完畢,firstFunction會從調(diào)用棧中彈出。
5.secondFunction繼續(xù)執(zhí)行,輸出“I'm second!”。接著由于secondFunction執(zhí)行完畢,secondFunction從調(diào)用棧中彈出。
6.***,main.js執(zhí)行完畢,也從棧中彈出。
Event Loop:事件循環(huán)
了解了call stack在JavaScript引擎中是如何工作了之后,來看下如何使用異步回調(diào)函數(shù)來避免blocking 代碼。(譯者注:回調(diào)函數(shù)有多種實現(xiàn)方式,最常見的有:在函數(shù)中使用函數(shù)作用參數(shù)etc。)setTimeout就是使用的回調(diào)函數(shù)??磦€栗子:
- /* Within main.js */
- var firstFunction = function () {
- console.log("I'm first!");
- };
- var secondFunction = function () {
- setTimeout(firstFunction, 5000);
- console.log("I'm second!");
- };
- secondFunction();
- /* Results:
- * => I'm second!
- * (And 5 seconds later)
- * => I'm first!
- */
下邊模擬調(diào)用棧(在上個栗子的基礎(chǔ)上我們這次推前點)
1....
2.secondFunction調(diào)用setTimeout,setTimeout入棧:
3.setTimeout執(zhí)行后,瀏覽器會把setTimeout的回調(diào)函數(shù)(在這個栗子中是firstFunction)放到Event Table中。Event Table 就是個注冊站:調(diào)用棧讓Event Table注冊一個函數(shù),該函數(shù)會在5秒之后被調(diào)用。當指定的事情發(fā)生時,Event Table會將這個函數(shù)移到Event Queue。Event Queue其實就是個緩沖區(qū)域,這里的函數(shù)等著被調(diào)用并移到調(diào)用棧。
問題來了,什么時候函數(shù)會從Event Queue移到調(diào)用棧咧?JavaScript引擎依據(jù)一條規(guī)則:有一個monitoring process(不知翻譯成啥好)會持續(xù)不斷地檢查調(diào)用棧是否為空,一旦為空,它會檢查Event Queue里邊是否有等待被調(diào)用的函數(shù)。如果存在,它就會調(diào)用這個Queue中***個函數(shù)并將其移到調(diào)用棧中。如果Event Queue為空,那么這個monitoring process會繼續(xù)不定期的檢查。這一整個過程就是Event Loop。
4.一旦回調(diào)函數(shù)加入到Event表中,代碼不會被block住,瀏覽器不會等待5秒之后再繼續(xù)處理接下去的代碼,相反,瀏覽器繼續(xù)執(zhí)行secondFunction的下一行代碼,console.log。
5.在background,Event Table會持續(xù)地監(jiān)測是否有事件觸發(fā),將函數(shù)移到Event Queue中。在這個栗子中,secondFunction執(zhí)行完畢,接著main.js也執(zhí)行完畢。
6.從回調(diào)函數(shù)被放入Event Table后5秒鐘,Event Table把firstFucntion移到Event Queue中。
7.由于事件循環(huán)持續(xù)地監(jiān)測調(diào)用棧是否已空,此時它一注意到調(diào)用棧空了,就調(diào)用firstFunction并創(chuàng)建一個新的調(diào)用棧。
8.一旦firstFunction執(zhí)行完畢,調(diào)用??樟耍珽vent Table里也沒有注冊函數(shù),Event Queue也為空。
總結(jié)
雖然這樣的解釋掩蓋了實際JavaScript引擎、Event Table、Event Queue和Event Loop的具體實現(xiàn)細節(jié),但是對于大部分人來說,我們只需要對JavaScript執(zhí)行異步函數(shù)時會發(fā)生什么有個大概的了解即可。