從Promise來看JavaScript中的Event Loop、Tasks和Microtasks__Java

前幾天面試的時候，碰到了這樣一個題：

說出下列代碼的執行結果：

setTimeout(function () {    console.log(1)}, 0);new Promise(function executor(resolve) {        resolve();}).then(function () {    console.log(2);});   //2,1

(function test() { setTimeout(function() {console.log(4)}, 0); new Promise(function executor(resolve) { console.log(1); for( var i=0 ; i<10000 ; i++ ) { i == 9999 && resolve(); } console.log(2); }).then(function() { console.log(5); }); console.log(3);})()  //1,2,3,5,4

為了弄清楚運行結果的原因，我們要從JS的Event Loop說起，參考了網上的一些文檔，按照我自己的理解整理如下：

一、為什麼JavaScript是單線程

JavaScript語言的一大特點就是單線程，也就是說，同一個時間只能做一件事。那麼，為什麼JavaScript不能有多個線程呢。這樣能提高效率啊。

JavaScript的單線程，與它的用途有關。作為瀏覽器指令碼語言，JavaScript的主要用途是與使用者互動，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會帶來很複雜的同步問題。比如，假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程在某個DOM節點上新增內容，另一個線程刪除了這個節點，這時瀏覽器應該以哪個線程為準。

所以，為了避免複雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經成了這門語言的核心特徵，將來也不會改變。

為了利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標準，允許JavaScript指令碼建立多個線程，但是子線程完全受主線程式控制制，且不得操作DOM。所以，這個新標準並沒有改變JavaScript單線程的本質。

二、任務隊列

單線程就意味著，所有任務需要排隊，前一個任務結束，才會執行後一個任務。如果前一個任務耗時很長，後一個任務就不得不一直等著。

如果排隊是因為計算量大，CPU忙不過來，倒也算了，但是很多時候CPU是閑著的，因為IO裝置（輸入輸出裝置）很慢（比如Ajax操作從網路讀取資料），不得不等著結果出來，再往下執行。

JavaScript語言的設計者意識到，這時主線程完全可以不管IO裝置，掛起處於等待中的任務，先運行排在後面的任務。等到IO裝置返回了結果，再回過頭，把掛起的任務繼續執行下去。

於是，所有任務可以分成兩種，一種是同步任務（synchronous），另一種是非同步任務（asynchronous）。同步任務指的是，在主線程上排隊執行的任務，只有前一個任務執行完畢，才能執行後一個任務；非同步任務指的是，不進入主線程、而進入”任務隊列”（task queue）的任務，只有”任務隊列”通知主線程，某個非同步任務可以執行了，該任務才會進入主線程執行。

具體來說，非同步執行的運行機制如下。（同步執行也是如此，因為它可以被視為沒有非同步任務的非同步執行。）

（1）所有同步任務都在主線程上執行，形成一個執行棧（execution context stack）。
（2）主線程之外，還存在一個”任務隊列”（task queue）。只要非同步任務有了運行結果，就在”任務隊列”之中放置一個事件。
（3）一旦”執行棧”中的所有同步任務執行完畢，系統就會讀取”任務隊列”，看看裡面有哪些事件。那些對應的非同步任務，於是結束等待狀態，進入執行棧，開始執行。
（4）主線程不斷重複上面的第三步。

三、定時器

除了放置非同步任務的事件，”任務隊列”還可以放置定時事件，即指定某些代碼在多少時間之後執行。這叫做”定時器”（timer）功能，也就是定時執行的代碼。
定時器功能主要由setTimeout()和setInterval()這兩個函數來完成，它們的內部運行機制完全一樣，區別在於前者指定的代碼是一次性執行，後者則為反覆執行。以下主要討論setTimeout()。

setTimeout()接受兩個參數，第一個是回呼函數，第二個是延遲執行的毫秒數。

console.log(1);setTimeout(function(){console.log(2);},1000);console.log(3);

上面代碼的執行結果是1，3，2，因為setTimeout()將第二行延遲到1000毫秒之後執行。

如果將setTimeout()的第二個參數設為0，就表示當前代碼執行完（執行棧清空）以後，立即執行（0毫秒間隔）指定的回呼函數。

setTimeout(function(){console.log(1);}, 0);console.log(2);

上面代碼的執行結果總是2，1，因為只有在執行完第二行以後，系統才會去執行”任務隊列”中的回呼函數。

總之，setTimeout(fn,0)的含義是，指定某個任務在主線程最早可得的空閑時間執行，也就是說，儘可能早得執行。它在”任務隊列”的尾部添加一個事件，因此要等到同步任務和”任務隊列”現有的事件都處理完，才會得到執行。

HTML5標準規定了setTimeout()的第二個參數的最小值（最短間隔），不得低於4毫秒，如果低於這個值，就會自動增加。在此之前，老版本的瀏覽器都將最短間隔設為10毫秒。另外，對於那些DOM的變動（尤其是涉及頁面重新渲染的部分），通常不會立即執行，而是每16毫秒執行一次。這時使用requestAnimationFrame()的效果要好於setTimeout()。

需要注意的是，setTimeout()只是將事件插入了”任務隊列”，必須等到當前代碼（執行棧）執行完，主線程才會去執行它指定的回呼函數。要是當前代碼耗時很長，有可能要等很久，所以並沒有辦法保證，回呼函數一定會在setTimeout()指定的時間執行。

四、Event Loop

實際上在js運行中，起碼有三個東西： task隊列 Microtask隊列 棧

接著上文說的，promise是怎麼做到非同步呢。

promise並不是task，它屬於Microtask，什麼是Microtask呢?

Microtasks are usually scheduled for things that should happen
straight after the currently executing script, such as reacting to a
batch of actions, or to make something async without taking the
penalty of a whole new task.

感覺可以叫它微任務~ 跟在task末尾執行，像個小跟班。

也即是說promise屬於Microtask隊列，setTimeout屬於task隊列。這倆的非同步隊列不一樣，Promise所在的那個非同步隊列優先順序要高一些。

參考文獻：
http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html
http://www.jianshu.com/p/1ee6c21f6efa