promise、async、await、settimeout异步原理与执行顺序

柔情只为你懂 2021-08-28 15:57 534阅读 0赞

一道经典的前端笔试题，你能一眼写出他们的执行结果吗？

async function async1() { 
                console.log("async1 start");
                await  async2();
                console.log("async1 end");
    
              }
              async  function async2() { 
                console.log( 'async2');
              }
              console.log("script start");
              setTimeout(function () { 
                console.log("settimeout");
              },0);
              async1();
              new Promise(function (resolve) { 
                console.log("promise1");
                resolve();
              }).then(function () { 
                console.log("promise2");
              });
              console.log('script end');

## 首先第一个问题: JavaScript运行机制是什么？ ##

详细可参考：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1615713540466951098&wfr=spider&for=pc

总结几点就是：

1.  `JavaScript`语言是单线程的，同一个时间只能做一件事；
2.  遵循事件循环机制，当JS解析执行时，会被引擎分为两类任务，同步任务（`synchronous`） 和异步任务（`asynchronous`）。对于同步任务来说，会被推到执行栈按顺序去执行这些任务。对于异步任务来说，当其可以被执行时，会被放到一个任务队列（`task queue`）里等待JS引擎去执行。当执行栈中的所有同步任务完成后，`JS`引擎才会去任务队列里查看是否有任务存在，并将任务放到执行栈中去执行，执行完了又会去任务队列里查看是否有已经可以执行的任务。这种循环检查的机制，就叫做事件循环(`Event Loop`)。对于任务队列，其实是有更细的分类。其被分为 微任务（`microtask`）队列 & 宏任务（`macrotask`）队列。

## 第二个问题：`Promise`的原理和运行机制是什么？ ##

古人云：“君子一诺千金”，这种“承诺将来会执行”的对象在`JavaScript`中称为`Promise`对象。

`Promise` 是异步编程的一种解决方案，其实是一个构造函数，自己身上有`all、reject、resolve`这几个方法，原型上有`then、catch`等方法。

参考：https://blog.csdn.net/qq\_37860963/article/details/81539118

这里扩展一个问题：什么是异步呢？

同步就是一件事一件事的执行。只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务。

js代码只能一行一行的执行，不能在同一时间执行多个js代码任务，这就导致如果有一段耗时较长的计算，或者是一个`ajax`请求等`IO`操作，如果没有异步的存在，就会出现用户长时间等待，并且由于当前任务还未完成，所以这时候所有的其他操作都会无响应，这时候就需要异步任务。

参考：https://blog.csdn.net/li123128/article/details/80650256

`Promise`运行顺序总结：

*  `promise`的构造函数是同步执行，`promise.then`中的函数是异步执行。
 *  构造函数中的 `resolve` 或 `reject` 只有第一次执行有效，多次调用没有任何作用。`promise`状态一旦改变则不能再变。
 *  `promise` 的 `.then` 或者 `.catch` 可以被调用多次，但这里 `Promise` 构造函数只执行一次。或者说 `promise`内部状态一经改变，并且有了一个值，那么后续每次调用 `.then` 或者 `.catch` 都会直接拿到该值。
 *  如果在一个`then（）`中没有返回一个新的`promise`，则 `return`什么下一个`then`就接受什么，如果`then`中没有`return`，则默认`return`的是 `undefined`.
 *  `then()`的嵌套会先将内部的`then()`执行完毕再继续执行外部的`then()`;
 *  `catch`和`then`的连用，如果每一步都有可能出现错误，那么就可能出现`catch`后面接上`then`的情况。如果在`catch`中也抛出了错误，则后面的`then`的第一个函数不会执行，因为返回的`promise`状态已经为`rejected`了

## 第三个问题：`async、await`执行顺序？ ##

**什么是`Async/Await`?**

*  `async/await`是写异步代码的新方式，以前的方法有回调函数和`Promise`。
 *  `async/await`是基于`Promise`实现的，它不能用于普通的回调函数。
 *  `async/await`与`Promise`一样，是非阻塞的。
 *  `async/await`使得异步代码看起来像同步代码，这正是它的魔力所在。
 *  `await`关键字只能用在`aync`定义的函数内。`async`函数会隐式地返回一个`promise`，该`promise`的`reosolve`值就是函数`return`的值。

**执行顺序：**  
使用 `async` 定义的函数，当它被调用时，它返回的其实是一个 `Promise` 对象。（当这个 `async` 函数返回一个值时，`Promise` 的 `resolve` 方法会负责传递这个值；当 `async` 函数抛出异常时，`Promise` 的 `reject` 方法也会传递这个异常值。）

**`await`是一个让出线程的标志。**`await`后面的函数会先执行一遍，然后就会跳出整个`async`函数来执行后面js栈的代码，等本轮事件循环执行完了之后又会跳回到`async`函数中等待`await`后面表达式的返回值，如果返回值为非`promise`则继续执行`async`函数后面的代码，否则将返回的`promise`放入`promise`队列。

参考：https://segmentfault.com/a/1190000011296839

## 问题四：`setTimeout`的执行？ ##

**`setTimeout`和`Promise`一样也是异步的**

宏任务一般包括：整体代码`script，setTimeout，setInterval`。

微任务：`Promise，process.nextTick`

**微任务执行优先级高于宏任务**，所以`Promise`比`setTimeout`优先执行。

理解了以上4个问题，那么这道笔试题也就容易理解了  
![在这里插入图片描述][20200516121912626.png]  
最终结果：  
![在这里插入图片描述][20200516121943908.png]

[20200516121912626.png]: /images/20210704/394853de1c2d44249a5fc3cb3f70257c.png
[20200516121943908.png]: /images/20210704/735e2afc3462472c943cae98c0d2ad1c.png