什么是事件循环 Event Loop-编程知识

一、什么是事件循环

事件循环（Event Loop）是单线程的JavaScript在处理异步事件时进行的一种循环过程，具体来讲，对于异步事件它会先加入到事件队列中挂起，等主线程空闲时会去执行事件队列（Event Queue）中的事件。如此反复循环。事件循环的设计使得 JavaScript 可以在单线程下处理异步操作，避免了阻塞的情况，保证了程序的响应性和流畅性。

二、什么是进程和线程

我们在日常使用电脑中，我们可能会一边听歌、一边写代码、一边看网页。这些应用中都会在操作系统中开启一个进程或多个进程，不同的应用开启的进程是不一样的。一个进程当中包含多个线程。如果只有一个线程的话，我们称之为主线程。线程是操作系统能够进行运算调度的最小单元。它被包含在进程中，是进程中实际运行的单位。一个进程中可以并发多个线程，每个线程执行不同的任务。

三、为什么是JS是单线程

我们都知道 JS 语言的一大特点就是单线程，也就是说，同一个时间只能做一件事。JavaScript 为什么设计为单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JS 的主要用途是与用户交互，以及操作 DOM。这就决定了他只能是单线程的，否则会带来很多复杂的同步问题。

假设 JS 同时有两个线程，一个线程在某个 DOM 节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准，所以，为了避免复杂性，从一从一诞生，JavaScript 就是单线程，浏览器中的 JS 执行和 DOM 渲染共用一个线程。

四、什么是任务队列

单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就一直等着。

JavaScript语言的设计者意识到，这时主线程完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。

于是，所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；异步任务指的是，不进入主线程、而进入"任务队列"（task queue）的任务，只有"任务队列"通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。

堆栈（Stack）和队列（Queue）是计算机科学中常用的两种数据结构，用于存储和组织数据。它们都是线性数据结构，即元素按照线性顺序排列。

1.堆栈（Stack）是一种先进后出（Last-In-First-Out，LIFO）的数据结构。它的操作包括入栈（Push）和出栈（Pop）。入栈将元素放入堆栈的顶部，出栈则从顶部移除元素。只能访问堆栈顶部的元素，称为栈顶（Top）。堆栈的特点是最后入栈的元素最先出栈，类比于现实生活中的堆叠物品，只能从顶部取出。

2.队列（Queue）是一种先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的数据结构。它的操作包括入队（Enqueue）和出队（Dequeue）。入队将元素添加到队列的末尾，出队则从队列的开头移除元素。可以访问队列的前端和后端，分别称为队头（Front）和队尾（Rear）。队列的特点是最早入队的元素最先出队，类比于现实生活中排队等候的情况。

五、什么是同步(Synchronous)和异步(Asynchronous)任务

1.同步任务（Synchronous Tasks）

同步任务是按照代码的顺序依次执行的任务，每个任务执行完成后才会执行下一个任务。同步任务会阻塞代码的执行，直到任务完成后才会继续执行下一条语句。同步任务是阻塞式的，意味着在同步任务执行期间，代码的执行会等待任务完成，不会进行其他任务的处理。

常见的同步任务包括变量赋值、函数调用、循环、同步文件读写等。

2.异步任务（Asynchronous Tasks）

异步任务是在执行过程中不会阻塞代码执行的任务。异步任务会被提交给其他部分（如浏览器环境或操作系统）进行处理，而不会立即返回结果。相反，JavaScript 引擎会继续执行后续的代码，不会等待异步任务的完成。

常见的异步任务处理机制包括回调函数、Promise、async/await 等。

六、什么是宏任务和微任务

在 JavaScript中任务分为同步与异步任务，其中异步任务又分为两种：宏任务（Macro Task）和微任务（Micro Task）。

常见宏任务：

script标签中的代码
setTimeout
setInterval
setImmediate(Node.js)
IO
UI 渲染
MessageChannel

常见微任务：

Promise.then（非 new Promise）
async
await
process.nextTick（Node.js）
Object.observe
MutationObserver

宏任务和微任务的执行顺序：总方针是先同步再异步，异步中先微任务，在宏任务（重点）

宏任务和微任务对比

	宏任务 (Macro Task)	微任务 (Micro Task)
执行时机	在事件循环中执行一次	在当前宏任务执行完毕后立即执行
优先级	低	高
执行顺序	按照宏任务队列的顺序执行	按照微任务队列的顺序执行
示例	定时器回调函数 (`setTimeout`, `setInterval`)、I/O 操作、UI 渲染	Promise 的回调函数 (`then`, `catch`, `finally`)、`MutationObserver` 的回调函数、`queueMicrotask`
通信	通过操作系统提供的机制进行进程间通信	可以直接读写共享的内存，更方便进行线程间通信
资源开销	创建和维护进程的开销相对较大	创建和维护线程的开销相对较小
安全性	进程间的数据相互隔离，安全性较高	线程共享进程的内存，需要考虑数据同步和互斥问题

宏任务和微任务的关系图如下：

代码执行顺序

/*** 代码一 ***/console.log( "1" )setTimeout(function() {console.log( "2" )
}, 0 )setTimeout(function() {console.log( "3" )
}, 0 )setTimeout(function() {console.log( "4" )
}, 0 )console.log( "5" )// 输出顺序 1，5, 2, 3, 4/*** 代码二 ***/
setTimeout(function(){console.log('1')
});new Promise(function(resolve){console.log('2')for(var i = 0; i < 10000; i++){i == 99 && resolve()}
}).then(function(){console.log('3')
});console.log('4')// 输出顺序 2，4, 3, 1

字节面试题分析

console.log('1')async function async1() {await async2() console.log('2')
}async function async2() {console.log('3')
}
async1()setTimeout(function() {console.log('4')
}, 0)new Promise(resolve => {console.log('5')resolve()
})
.then(function() {console.log('6')
})
.then(function() {console.log('7')
})console.log('8')// 输出顺序 1，3，5，8，2，6，7，4

代码执行步骤分析：

①.整体 script 作为第一个宏任务进入主线程，代码自上而下执行，执行同步代码，输出 1

②.遇到 setTimeout，加入到宏任务队列。

③.执行 async1()，然后遇到await async2(),await 实际上是让出线程的标志，首先执行 async2()，输出 3；把 async2() 后面的代码console.log('2')加入微任务队列中，跳出整个 async 函数。

④.继续执行，遇到 new Promise，输出 5，把.then()之后的代码加入到微任务队列中。

⑤.继续往下执行，输出 8。接着读取微任务队列，输出 2，6，7 执行完本轮的宏任务。继续执行下一轮宏任务的代码，输出 4