如何玩轉JavaScript的事件循環
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(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--它的任務就是遍歷應用中的每一行JavaScript代碼,并且一次執行一行,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?它使用的是一個調用棧call stack。你可以把調用棧比作電梯--***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!
- */
下邊是調用棧的情況:
1.Main.js 執行
2.調用secondFunction
3.調用secondFunction引起調用firstFunction
4.執行firstFunction,輸出“I'm first!”,接著由于firstFunction執行完畢,firstFunction會從調用棧中彈出。
5.secondFunction繼續執行,輸出“I'm second!”。接著由于secondFunction執行完畢,secondFunction從調用棧中彈出。
6.***,main.js執行完畢,也從棧中彈出。
Event Loop:事件循環
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函數來避免blocking 代碼。(譯者注:回調函數有多種實現方式,最常見的有:在函數中使用函數作用參數etc。)setTimeout就是使用的回調函數。看個栗子:
- /* 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!
- */
下邊模擬調用棧(在上個栗子的基礎上我們這次推前點)
1....
2.secondFunction調用setTimeout,setTimeout入棧:
3.setTimeout執行后,瀏覽器會把setTimeout的回調函數(在這個栗子中是firstFunction)放到Event Table中。Event Table 就是個注冊站:調用棧讓Event Table注冊一個函數,該函數會在5秒之后被調用。當指定的事情發生時,Event Table會將這個函數移到Event Queue。Event Queue其實就是個緩沖區域,這里的函數等著被調用并移到調用棧。
問題來了,什么時候函數會從Event Queue移到調用棧咧?JavaScript引擎依據一條規則:有一個monitoring process(不知翻譯成啥好)會持續不斷地檢查調用棧是否為空,一旦為空,它會檢查Event Queue里邊是否有等待被調用的函數。如果存在,它就會調用這個Queue中***個函數并將其移到調用棧中。如果Event Queue為空,那么這個monitoring process會繼續不定期的檢查。這一整個過程就是Event Loop。
4.一旦回調函數加入到Event表中,代碼不會被block住,瀏覽器不會等待5秒之后再繼續處理接下去的代碼,相反,瀏覽器繼續執行secondFunction的下一行代碼,console.log。
5.在background,Event Table會持續地監測是否有事件觸發,將函數移到Event Queue中。在這個栗子中,secondFunction執行完畢,接著main.js也執行完畢。
6.從回調函數被放入Event Table后5秒鐘,Event Table把firstFucntion移到Event Queue中。
7.由于事件循環持續地監測調用棧是否已空,此時它一注意到調用棧空了,就調用firstFunction并創建一個新的調用棧。
8.一旦firstFunction執行完畢,調用棧空了,Event Table里也沒有注冊函數,Event Queue也為空。
總結
雖然這樣的解釋掩蓋了實際JavaScript引擎、Event Table、Event Queue和Event Loop的具體實現細節,但是對于大部分人來說,我們只需要對JavaScript執行異步函數時會發生什么有個大概的了解即可。