摘要：主線程會暫時存儲等異步操作，直接向下執(zhí)行，當某個異步事件觸發(fā)時，再通知主線程執(zhí)行相應的回調(diào)函數(shù)，通過這種機制，避免了單線程中異步操作耗時對后續(xù)任務的影響。

在研究js的異步的實現(xiàn)方式的時候，發(fā)現(xiàn)了JavaScript 中的 macrotask 和 microtask 的概念。在查閱了一番資料之后，對其中的執(zhí)行機制有所了解，下面整理出來，希望可以幫助更多人。

首先，javascript是單線程的，所以只能通過異步解決性能問題(否則，如果前面一個任務阻塞了，那么后續(xù)的任務都要等待，這種效果是無法接受的)。js在執(zhí)行代碼時存在著兩個比較重要的東西：執(zhí)行棧和任務隊列，這兩個東西都是用來存儲任務的，區(qū)別在于：執(zhí)行棧里面存著的都是同步任務，也就是要按順序執(zhí)行的任務；而任務隊列中存著的是一些異步任務，這些異步任務一定要等到執(zhí)行棧清空后才會執(zhí)行（這句話很重要）。關于任務隊列，它還分成兩種，一種叫作macrotask queue（姑且這么命名，因為嚴格來說規(guī)范中只有說task，并沒有提到macrotask這個概念。這里為了容易區(qū)分，可以理解為macrotask=task!=microtask），另一種叫作microtask queue。如果同時考慮node環(huán)境和瀏覽器環(huán)境的話，這兩種任務分別對應以下api：
microtasks:

process.nextTick

promise

Object.observe

MutationObserver

macrotasks:

setTimeout

setInterval

setImmediate

I/O

UI渲染

script標簽中的整體代碼

javascript在執(zhí)行時，先從 macrotasks 隊列開始執(zhí)行，取出第一個 macrotask 放入執(zhí)行棧執(zhí)行，在執(zhí)行過程中，如果遇到 macrotask，則將該 macrotask 放入 macrotask 隊列，繼續(xù)運行執(zhí)行棧中的后續(xù)代碼。如果遇到microtask,那么將該microtask放入microtask隊列，繼續(xù)向下運行執(zhí)行棧中的后續(xù)代碼。當執(zhí)行棧中的代碼全部執(zhí)行完成后，從microtasks隊列中取出所有的microtask放入執(zhí)行棧執(zhí)行。執(zhí)行完畢后，再從macrotasks 隊列取出下一個macrotask放入執(zhí)行棧。然后不斷重復上述流程。這一過程也被稱作事件循環(huán)（Event Loop）。
javascript就是通過這種機制來實現(xiàn)異步的。主線程會暫時存儲I/O等異步操作，直接向下執(zhí)行，當某個異步事件觸發(fā)時，再通知主線程執(zhí)行相應的回調(diào)函數(shù)，通過這種機制，javascript避免了單線程中異步操作耗時對后續(xù)任務的影響。

根據(jù)圖中描述，一次事件循環(huán)的執(zhí)行步驟如下：
1、從macrotask queue中取出最早的任務
2、在執(zhí)行棧中執(zhí)行第一步取出的任務
如果任務中存在microtask，將其壓入到microtask queue中
如果任務中存在macrotask，將其壓入到macrotask queue中
直到執(zhí)行完畢
3、執(zhí)行棧設置為null
4、從macrotask queue中刪除執(zhí)行過的macrotask
5、取出microtask queue中的全部任務，放入執(zhí)行棧，
如果任務中存在microtask，將其壓入到microtask queue中
如果任務中存在macrotask，將其壓入到macrotask queue中
注意：這里產(chǎn)生的microtask（也就是microtask產(chǎn)生的microtask ）也會在這一步驟中執(zhí)行。
直到當前microtask queue為空，此步驟結(jié)束。
6、執(zhí)行第一步的操作

我們執(zhí)行如下一段代碼，用上面的思路執(zhí)行，看一下結(jié)果是否和預期的一致。

console.log("start")

const interval = setInterval(() => {  
  console.log("setInterval")
}, 0)

setTimeout(() => {  
  console.log("setTimeout 1")
  Promise.resolve()
      .then(() => {
        console.log("promise 3")
      })
      .then(() => {
        console.log("promise 4")
      })
      .then(() => {
        setTimeout(() => {
          console.log("setTimeout 2")
          Promise.resolve()
              .then(() => {
                console.log("promise 5")
              })
              .then(() => {
                console.log("promise 6")
              })
              .then(() => {
                clearInterval(interval)
              })
        }, 0)
      })
}, 0)

Promise.resolve()
    .then(() => {  
        console.log("promise 1")
    })
    .then(() => {
        console.log("promise 2")
    })

按照上面的思路，我們來理一下，預測一下執(zhí)行結(jié)果，看看實際效果是否是這樣的。
執(zhí)行流程：
第一輪：
1、首先這一整段js代碼作為一個macrotask先被執(zhí)行
2、遇到console.log("start")，輸出start
3、遇到setInterval，回調(diào)函數(shù)作為macrotask壓入到macrotask queue中，
此時macrotask queue：[setInterval]
4、遇到setTimeout，回調(diào)函數(shù)作為macrotask壓入到macrotask queue中,
此時macrotask queue：[setInterval,setTimeout1]
5、遇到Promise，并且調(diào)用了resolve方法，觸發(fā)了回調(diào)，回調(diào)作為microtask壓入到microtask queue中
此時microtask queue：[promise 1,promise 2]
6、執(zhí)行棧為空，將microtask queue中的任務放入執(zhí)行棧
7、執(zhí)行microtask queue中Promise的回調(diào)任務，分別打印promise 1，promise 2
8、執(zhí)行棧為空，microtask queue為空，開始下一輪事件循環(huán)
目前的console中打印內(nèi)容：
start
promise 1
promise 2
目前macrotask queue：[setInterval,setTimeout1]

第二輪：
1、從macrotask queue中取出最早的任務，這里對應的是第一輪中第3步的回調(diào)函數(shù)：console.log("setInterval")，輸出setInterval
2、setInterval的回調(diào)函數(shù)作為macrotask壓入到macrotask queue中
此時macrotask queue：[setTimeout1,setInterval]
3、執(zhí)行棧為空，microtask queue為空，開始下一輪事件循環(huán)
目前的console中打印內(nèi)容：
start
promise 1
promise 2
setInterval
目前macrotask queue：[setTimeout1,setInterval]

第三輪：
1、從macrotask queue中取出最早的任務，目前是setTimeout1的回調(diào)，將取出的任務放入執(zhí)行棧執(zhí)行
2、遇到console.log("setTimeout 1")，輸出setTimeout 1
3、遇到Promise，并且調(diào)用了resolve方法，觸發(fā)回調(diào)，回調(diào)作為microtask壓入到microtask queue中
此時microtask queue：[promise 3,promise 4，() => {setTimeout 2}]
4、執(zhí)行棧為空，將microtask queue中的任務放入執(zhí)行棧
5、執(zhí)行microtask queue中Promise的回調(diào)任務：
輸出promise 3
輸出promise 4
將setTimeout 2壓入macrotask queue
6、執(zhí)行棧為空，microtask queue為空，開始下一輪事件循環(huán)
目前的console中打印內(nèi)容：
start
promise 1
promise 2
setInterval
setTimeout 1
promise 3
promise 4
目前macrotask queue：[setInterval，setTimeout2]

第四輪：
1、從macrotask queue中取出最早的任務，這里對應的是setInterval，輸出setInterval
2、setInterval的回調(diào)函數(shù)作為macrotask壓入到macrotask queue中
此時macrotask queue：[setTimeout2,setInterval]
3、執(zhí)行棧為空，microtask queue為空，開始下一輪事件循環(huán)
目前的console中打印內(nèi)容：
start
promise 1
promise 2
setInterval
setTimeout 1
promise 3
promise 4
setInterval
目前macrotask queue：[setTimeout2,setInterval]

第五輪：
1、從macrotask queue中取出最早的任務，目前是setTimeout2的回調(diào)，將取出的任務放入執(zhí)行棧執(zhí)行
2、遇到console.log("setTimeout 2")輸出setTimeout 2
3、遇到Promise，并且調(diào)用了resolve方法，觸發(fā)回調(diào)，回調(diào)作為microtask壓入到microtask queue中
此時microtask queue：[promise 5,promise 6，() => {clearInterval}]
4、執(zhí)行棧為空，將microtask queue中的任務放入執(zhí)行棧
5、執(zhí)行microtask queue中Promise的回調(diào)任務：
輸出promise 5
輸出promise 6
clearInterval清空setInterval計時器
6、執(zhí)行棧為空，microtask queue為空，macrotask queue為空,任務結(jié)束。
最終的console中打印內(nèi)容：
start
promise 1
promise 2
setInterval
setTimeout 1
promise 3
promise 4
setInterval
setTimeout 2
promise 5
promise 6

通過圖片可以看到，結(jié)果跟我們的預期一致，在promise2的后面作為方法的返回值，多打印了一個undefined，這個應該好理解的。

這里面有個小問題，就是在不同的環(huán)境下（node/瀏覽器），promise4后面的setInterval表現(xiàn)可能會有差異，這里可能跟setTimeout和setInterval的最小間隔有關，雖然我們寫成0ms，但實際上這個最小值是有限制的，現(xiàn)階段不同組織和不同的js引擎實現(xiàn)機制存在差異，不過這個問題不在本次討論范圍之內(nèi)了。如果我們將上述代碼中setInterval的間隔設置為10，那么整個執(zhí)行流程將嚴格符合我們的預期。

后續(xù)我們在代碼中使用Promise，setTimeout時，思路將更加清晰，用起來更佳得心應手。

在閱讀一些源碼時，對于一些setTimeout相關的騷操作可以理解的更加深入。

理解javascript中的任務執(zhí)行流程，加深對異步流程的理解，少犯錯誤。

js事件循環(huán)總是從一個macrotask開始執(zhí)行

一個事件循環(huán)過程中，只執(zhí)行一個macrotask，但是可能執(zhí)行多個microtask

執(zhí)行棧中的任務產(chǎn)生的microtask會在當前事件循環(huán)內(nèi)執(zhí)行

執(zhí)行棧中的任務產(chǎn)生的macrotask要在下一次事件循環(huán)才會執(zhí)行