Event Loop 到底怎么运行?微任务和宏任务的顺序你理解了吗?

当我们用JavaScript处理异步操作时,setTimeout的回调总比Promise慢半拍?点击按钮后DOM更新为何有时会延迟?这些现象背后都隐藏着Event Loop的运行机制。理解微任务和宏任务的执行顺序,不仅能帮我们写出更高性能的代码,更是通过大厂面试的必备技能。本文将用真实代码示例,带你穿透表象看本质。

一、Event Loop的三大核心规则

1.1 同步代码永远最先执行

所有同步代码都拥有最高优先级,这是Event Loop机制的第一铁律。当遇到函数调用、变量赋值等操作时,引擎会立即执行这些任务,不会给任何异步操作"插队"的机会。

```javascript
console.log('1'); // 同步任务
setTimeout(() => { console.log('2') }, 0); // 宏任务
Promise.resolve().then(() => { console.log('3') }); // 微任务
console.log('4'); // 同步任务

// 输出顺序:1 → 4 → 3 → 2
```

1.2 微任务的"插队特权"

当前宏任务中的微任务会阻塞后续宏任务执行,这是最容易被误解的规则:
1. 执行完所有同步代码
2. 立即清空微任务队列
3. 才会执行下一个宏任务

1.3 宏任务的排队机制

不同类型的宏任务有自己的队列通道:
```javascript
setTimeout(() => { console.log('宏任务1') }, 0); // 定时器队列
button.addEventListener('click', () => {
console.log('宏任务2')
}); // 交互事件队列
```

二、微任务与宏任务的本质区别

2.1 微任务(Microtask)的特征

✓ 优先级高于宏任务
✓ 在当前调用栈末尾立即执行
✓ 典型代表:
Promise的.then()/.catch()/.finally()
MutationObserver监听DOM变化
queueMicrotask API

2.2 宏任务(Macrotask)的类型

✓ 每个类型有独立队列
✓ 按事件循环轮次执行
✓ 常见类型包括:
| 类型 | 示例 | 执行优先级 |
||||
| 用户交互 | 点击/滚动事件 | 最高 |
| 网络请求 | fetch回调 | 中 |
| 定时器 | setTimeout | 低 |

三、事件循环的完整执行流程

3.1 浏览器环境下的完整周期

1. 执行当前宏任务(如script标签内容)
2. 清空微任务队列
3. 执行渲染操作(重绘/回流)
4. 执行下一个宏任务

```javascript
// 经典面试题解析
setTimeout(() => console.log('timer'), 0);

Promise.resolve()
.then(() => {
console.log('promise1');
Promise.resolve().then(() => console.log('promise2'));
});

// 输出顺序:promise1 → promise2 → timer
```

3.2 Node.js的特殊情况

process.nextTick优先级高于Promise,这是Node环境与浏览器的核心差异:
```javascript
Promise.resolve().then(() => console.log('promise'));
process.nextTick(() => console.log('nextTick'));

// 输出顺序:nextTick → promise
```

四、实战中的六大注意事项

1. 避免微任务嵌套炸弹:递归调用微任务会导致主线程阻塞
2. 长任务分解技巧:用宏任务拆分耗时操作
3. 动画渲染优化:在requestAnimationFrame中更新DOM
4. 网络请求陷阱:fetch回调属于宏任务
5. Web Worker使用场景:超过50ms的任务建议移出主线程
6. async/await本质:语法糖包装的Promise链

五、性能优化实战案例

5.1 点击按钮的优化策略

```javascript
// 错误写法:同步操作阻塞微任务
button.addEventListener('click', () => {
heavyCalculation(); // 同步耗时操作
updateDOM(); // 需要等待重绘
});

// 正确写法:
button.addEventListener('click', () => {
Promise.resolve().then(heavyCalculation).then(updateDOM);
});
```

5.2 滚动事件节流方案

```javascript
let isScrolling;
window.addEventListener('scroll', () => {
// 清除未执行的宏任务
clearTimeout(isScrolling);

// 将操作放入宏任务队列
isScrolling = setTimeout(() => {
calculatePosition();
}, 100);
});
```

总结:掌握调度规律,写出高性能代码

理解"同步→微任务→渲染→宏任务"这个黄金链条,就能精准控制代码执行时机。记住这三个核心要点:
1. 任何同步代码都不可中断
2. 微任务队列必须完全清空
3. 不同类型的宏任务有优先级差异

下次遇到异步代码调试时,不妨在关键节点插入console.log,亲自验证事件循环的运行规律。只有将理论转化为实践认知,才能真正驾驭JavaScript的异步世界。