<JS篇> 异步函数执行顺序问题

大家做笔试题的时候一定遇到过判断异步函数执行顺序的题目,包含setTimeout,setInterval,Promise,Async等等,来一道基础题,抛砖引玉一下:

for (var i = 1;i < 6;i ++) {
  setTimeout(function fn() {
      console.log(i)
  },i * 1000)
}

对于萌新来说,发现在控制台打印的是连续的5个6可能会大吃一惊,老鸟可能会知道正确答案,然后说这个用闭包(即IIFE)解决或者用es6的局部变量就可以解决了(当然还有其他很多方法,我们最后再总结),但具体为什么会产生这样的情况,大多数人都说不清楚。

for (var i = 1;i < 6;i ++) { // 闭包
  (function(arg){
    setTimeout(function fn() {
        console.log(arg)
    },arg * 1000)
   })(i);//调用时参数
} 
for (let i = 1;i < 6;i ++) { // es6
  setTimeout(function fn() {
      console.log(i)
  },i * 1000)
}

导致这个问题的原因还得从JavaScript的底层性质说起,总所周知JavaScript的一大特点就是单线程,那我们是如何处理多线程和异步的情况呢?利用的就是任务队列这一思想,学过node都知道的事件循环机制。

任务队列

任务队列

在JavaScript中我们拥有两个任务队列,分别为宏任务队列(macro-task)和微任务队列(micro-task),新标准中又被称为 taskjobs

宏任务 微任务
script(整体代码) process.nextTick(只在node环境中可用)
XHR回调/Async Promise.then
事件回调(鼠标键盘事件) Object.observe(已废弃)
setImmediate(只在node环境中可用) MutationObserver(html5新特性,dom变动观察器)
setTimeout -
setInterval -
I/O -
UI rendering -

process.nextTick() 指在当前"执行栈"的尾部之后,下一次Event Loop(主线程读取"任务队列")之前 ,触发process指定的回调函数。也就是说,它指定的任务总是发生在所有异步任务之前,当前主线程的末尾。(nextTick虽然也会异步执行,但是不会给其他io事件执行的任何机会)

整个事件循环是从整体代码执行为第一个宏任务开始的,然后再执行其中的微任务,完成第一次循环,再找到接下来的宏任务执行,再执行其微任务,这样一层层的循环直到执行完毕。

接下来我们分析一下上面那道问题,首先执行第一次宏任务,也就是 for 循环,执行5遍,分别得到:

setTimeout(function fn() {
      console.log(i)  // 异步里面的函数是未执行状态,所以i是现在是不确定的
  },1000);

setTimeout(function fn() {
      console.log(i)
  },2000)

... // 5个待执行函数

上诉五个待执行函数将排进宏队列中,第一遍宏队列执行完毕,由于没有微队列,我们接下来继续执行其宏队列。

一秒后,将执行第一次 console.log(i) ,根据JavaScript中作用域的定义,首先我们会在当前执行作用域寻找 i 的值,发现不存在,这时候向上寻找在全局作用域中,我们找到了 i 这时候 i 已经是6了,所以控制台将打印出6,后续相同,隔一秒打印出一个6。

现在明白了为什么会出现5个6了吧,也应该明白了,为什么能通过闭包解决这个问题,因为相当于给每个宏任务都添加上 i 的值,就不需要向上查找全局的 i 了。

拓展

我们根据上表来做做练习,看看你是否真的掌握了。

// 请判断下列代码的执行顺序
console.log("start");

// 因为setImmediate只在node环境中可用,所以这里用setTimeout(0)代替
setTimeout(function() {
  console.log("setImmediate");
}, 0);

setTimeout(function() {
  console.log("timeout1");
  new Promise(function(resolve) {
    resolve();
    console.log("timeout1_promise");
  }).then(function() {
    console.log("timeout1_then");
  });
}, 2000);

for (var i = 1; i < 6; i++) {
  setTimeout(function() {
    console.log("loop" + i);
  }, i * 1000);
  console.log(i);
}

function xhr() {
  // 用async模拟XHR
  console.log("xhr");
  return "async";
}

async function asyncFn() {
  // 用async模拟
  const tag = await xhr();
  return tag;
}

asyncFn().then(arg => console.log(arg));

new Promise(function(resolve) {
  console.log("promise1");
  reject();
}).catch(function() {
  console.log("catch1");
});

setTimeout(function() {
  console.log("timeout2");
  new Promise(function(resolve) {
    console.log("timeout2_promise");
    resolve();
  }).then(function() {
    console.log("timeout2_then");
  });
}, 1000);

先自己默默地做一下,再对比控制台中的输出,错了不要紧,我们一步步来看:

第一次事件循环

进入宏任务队列 调用栈执行 进入微任务队列
- console.log("start") -
setImmediate - -
timeout1 - -
setTimeout(i) * 6 - -
- console.log(1) ... console.log(5) -
- console.log("xhr") async.then()
- console.log("promise1") promise1.catch
timeout2 - -
等待第二次事件循环开始 执行微任 微任务队列开始
- asyncFn().then()挂起 -
- console.log("catch1") -
- console.log(async) -

这时候控制台将输出:start1,2,3,4,5,xhr,promise1,catch1,async
解释一下,async为Generator 函数的语法糖(es6新特性),它是一个状态机,封装了多个内部状态,与一般的异步不太一样,虽然都是同时执行微任务,但它会有一个挂起,再.next()的过程,会延迟一点。

第二次事件循环

进入宏任务队列 调用栈执行 进入微任务队列
- console.log("setImmediate") -
- console.log("loop6") -
- console.log("timeout2") -
- console.log("timeout2_promise") timeout2.then()
- console.log("timeout2_then") -
- console.log("timeout1") -
- console.log("timeout1_promise") timeout1.then()
- console.log("timeout1_then") -
- console.log("loop6")*4 -

这时候控制台将输出:setImmediateloop6,timeout2,timeout2_promise,timeout2_then,timeout1,timeout1_promise,timeout1_then,loop6,loop6,loop6,loop6

附:

下面再给出一开始for循环i问题的其他方法

// 利用setTimeout的第三个参数
for (var i=1; i<6; i++) {
  setTimeout( function fn(i) {
    console.log(i);    
   }, i*1000,i );
}
// 利用bind函数
for (var i=1; i<6; i++) {
  setTimeout( function fn(i) {
    console.log(i);
  }.bind(null,i), i*1000 );
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 200,045评论 5 468
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,114评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 147,120评论 0 332
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,902评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,828评论 5 360
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,132评论 1 277
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,590评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,258评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,408评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,335评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,385评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,068评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,660评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,747评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,967评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,406评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,970评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容