JS 事件循环详解

一、JS 的单线程模型与异步机制

JS 是一种单线程语言，这意味着它只有一个主线程（执行栈）来处理所有任务。这种设计避免了多线程环境中的复杂同步问题，但也带来了一个挑战：如何防止长时间运行的代码阻塞整个程序？

解决方案是将代码分为：

• 同步代码：由 JS 引擎直接执行
• 异步代码：交给宿主环境（浏览器/Node.js）处理

二、事件循环的核心组件

1. 执行栈（Call Stack）

• 用于存储同步任务的执行上下文
• 遵循后进先出（LIFO）原则
• 当函数执行时会被推入栈顶，执行完毕后弹出

2. 任务队列（Task Queue）

• 宏任务队列（Macrotask Queue）
• 微任务队列（Microtask Queue）

3. Web APIs

• 浏览器提供的异步API（setTimeout、DOM事件等）
• Node.js 中的 I/O 操作等

三、事件循环的执行流程

1. 执行同步代码：执行栈中的任务依次执行

2. 处理微任务：

   • 执行栈清空后，立即执行所有微任务
   • 微任务执行期间产生的新微任务会继续执行

3. 渲染更新（浏览器环境）

4. 取一个宏任务执行

5. 重复循环

   

四、任务类型详解

1. 宏任务（Macrotask）

来源	示例
setTimeout/setInterval	setTimeout(fn, 0)
I/O 操作	文件读写、网络请求
UI 渲染	（浏览器）
事件回调	click, scroll 等
setImmediate	（Node.js 特有）

特点：

• 每次事件循环只执行一个宏任务
• 优先级低于微任务

2. 微任务（Microtask）

来源	示例
Promise	.then()/.catch()
MutationObserver	DOM 变更观察
process.nextTick	（Node.js 特有，优先级最高）

特点：

• 在当前宏任务结束后立即执行
• 会清空整个微任务队列
• 优先级高于宏任务

五、经典执行顺序示例

console.log('1. 同步代码开始');setTimeout(() => {console.log('6. 宏任务1 - setTimeout');Promise.resolve().then(() => {console.log('7. 微任务3 - Promise');});
}, 0);Promise.resolve().then(() => {console.log('3. 微任务1 - Promise');return Promise.resolve();
}).then(() => {console.log('4. 微任务2 - Promise');
});console.log('2. 同步代码结束');// 输出顺序：
// 1. 同步代码开始
// 2. 同步代码结束
// 3. 微任务1 - Promise
// 4. 微任务2 - Promise
// 6. 宏任务1 - setTimeout
// 7. 微任务3 - Promise

六、实际应用场景

1. 定时任务控制

// 动画帧控制
function animate() {// 动画逻辑requestAnimationFrame(animate); // 比setTimeout更适合动画
}
animate();// 轮询检查
function poll() {fetch('/api/status').then(checkStatus).then(() => setTimeout(poll, 5000));
}

2. Promise 异步流程

function loadData() {return fetch('/api/data').then(response => response.json()).then(data => {// 处理数据return processData(data);}).catch(error => {// 错误处理console.error(error);});
}

3. DOM 事件优化

// 防抖处理高频事件
function debounce(fn, delay) {let timer;return function() {clearTimeout(timer);timer = setTimeout(() => fn.apply(this, arguments), delay);};
}window.addEventListener('scroll', debounce(() => {// 处理滚动逻辑
}, 100));

七、常见误区与最佳实践

1. 不要阻塞事件循环

// 错误示范：同步计算阻塞UI
function heavyCalc() {let result = 0;for (let i = 0; i < 1000000000; i++) {result += Math.sqrt(i);}return result;
}// 正确做法：分片处理
async function chunkedHeavyCalc() {let result = 0;for (let i = 0; i < 100000000; i += 100000) {result += await chunkCalc(i, Math.min(i + 100000, 100000000));// 允许浏览器渲染await new Promise(resolve => requestAnimationFrame(resolve));}return result;
}

2. 微任务嵌套陷阱

// 可能导致无限循环
function microtaskLoop() {Promise.resolve().then(microtaskLoop);
}
// microtaskLoop(); // 不要这样做！

3. 合理使用任务优先级

// 需要立即执行的任务使用微任务
function urgentTask(callback) {Promise.resolve().then(callback);
}// 不紧急的任务使用宏任务
function backgroundTask(callback) {setTimeout(callback, 0);
}