微任务执行顺序详解

从现在开始，我们要努力学习啦！今天我给大家带来《微任务嵌套执行顺序解析》，感兴趣的朋友请继续看下去吧！下文中的内容我们主要会涉及到等等知识点，如果在阅读本文过程中有遇到不清楚的地方，欢迎留言呀！我们一起讨论，一起学习！

JavaScript中微任务的嵌套执行顺序是：1. 执行一个宏任务；2. 清空当前微任务队列，期间新加入的微任务也会被立即处理，直到队列为空；3. 渲染页面；4. 执行下一个宏任务。Promise.then、MutationObserver、queueMicrotask及async/await等API会创建微任务，确保异步操作连续执行，避免被宏任务打断，这对优化DOM更新、管理异步流程、调试和性能优化至关重要。

理解JavaScript中微任务的嵌套执行顺序，其实就是明白在一个事件循环的“回合”里，微任务队列是如何被清空的：当一个宏任务（比如脚本的初始执行、一个setTimeout的回调）开始时，它会执行直到完成。在这个过程中，任何被创建的微任务（比如Promise.then()的回调）都不会立即执行，而是被添加到当前事件循环的微任务队列里。而这个“嵌套”的关键在于，当当前宏任务执行完毕后，事件循环并不会马上进入下一个宏任务或渲染阶段，而是会先一口气把微任务队列里所有的任务都执行完。如果在这个清空微任务队列的过程中，又有新的微任务被添加到队列里，它们也会被排队，并且在当前这个“回合”中被立即处理，直到队列完全清空，才会考虑下一个宏任务。

解决方案

要深入理解JavaScript中微任务的嵌套执行，我们可以这样看：JavaScript的事件循环是个永不停歇的机器，它主要处理两种任务：宏任务（macrotasks）和微任务（microtasks）。每次事件循环迭代（或者说，每个“回合”），都会从宏任务队列中取出一个任务来执行。

核心的执行流程是这样的：

1. 执行一个宏任务：比如整个脚本的首次运行，或者一个setTimeout、setInterval、I/O回调等。
2. 清空微任务队列：当这个宏任务执行完毕后，JavaScript引擎不会立即去处理下一个宏任务。它会暂停，转而检查并执行所有当前微任务队列中的任务。这里就是“嵌套”的精髓所在——如果一个微任务在执行过程中又创建了新的微任务，这些新的微任务会立即被添加到当前微任务队列的末尾，并会在本次微任务队列清空周期内被执行。这个过程会持续进行，直到微任务队列完全为空。
3. 渲染：如果浏览器有渲染需求，它可能会在清空微任务队列之后进行页面渲染。
4. 下一个宏任务：完成渲染后，事件循环才会进入下一个宏任务的执行。

这意味着，微任务拥有比宏任务更高的优先级，它们总是在当前宏任务执行完毕后，下一个宏任务开始之前，被彻底地执行。这种机制确保了某些异步操作（如Promise链）的连续性和可预测性，避免了在中间被其他宏任务或渲染打断。

为什么理解微任务嵌套执行对前端开发至关重要？

作为开发者，我个人觉得，对微任务嵌套执行的理解，简直就是我们写出健壮、高效前端代码的基石。你想想看，很多时候我们写的异步逻辑，特别是涉及到数据获取、DOM更新和用户交互时，如果对事件循环和微任务的优先级一知半解，那代码行为就可能变得难以预测。

首先，它直接影响UI的响应性和更新时机。比如，你可能希望一系列Promise操作完成后，再统一更新DOM。如果Promise的回调是微任务，你就能确保这些更新会在当前事件循环周期内完成，而且是在浏览器有机会渲染之前。这对于避免不必要的重绘和回流，优化用户体验非常关键。否则，你可能会遇到“闪烁”或者更新不及时的问题。

其次，它能帮助我们更好地管理异步数据流。在处理复杂的异步操作链，比如级联的网络请求时，理解微任务能让你更精确地控制数据处理的顺序。你不会担心一个Promise的回调在执行过程中，被一个不相关的setTimeout或者其他宏任务插队，导致数据状态不一致。

再来，这关乎调试和错误追踪。当异步代码出问题时，如果不知道微任务的执行时机，你可能根本摸不着头脑，不知道为什么某些代码明明写在前面，却在后面执行，或者某些状态更新为什么没有按预期发生。深入理解这个机制，能让你更准确地定位问题，预测代码的执行路径。

最后，它也关系到性能优化。虽然微任务比宏任务优先级高，但如果在一个微任务中又创建了大量新的微任务，并且这些微任务又执行了耗时的操作，那么它们会长时间霸占主线程，导致页面卡顿，用户界面无响应。这就像你在一个回合里，不停地给自己加任务，结果这个回合永远都结束不了，或者说，结束得特别慢。所以，了解它能帮助我们避免写出“阻塞”代码。

哪些常见的JavaScript API会产生微任务？

日常开发中，我们最常打交道、会产生微任务的JavaScript API主要有那么几个：

最典型的，也是我们用得最多的，就是Promise.prototype.then()、catch()和finally()。当你调用promise.then()时，传入的回调函数并不会立即执行，而是被安排成一个微任务，等待当前宏任务执行完毕后，才会被推入微任务队列。这也是为什么Promise能实现链式调用，并且其回调总能在一个连续的逻辑流中执行，而不会被其他宏任务打断。

其次是MutationObserver。这个API允许我们监听DOM树的变化。当DOM发生变化时，MutationObserver的回调函数也会被安排成一个微任务来执行。这非常有用，因为它确保了DOM的变化能够被“批量”处理，而且处理时机是在当前脚本执行完毕、浏览器准备渲染之前，这对于前端框架（比如React、Vue）进行高效的DOM更新和协调工作至关重要。

然后是比较新的queueMicrotask()。这是一个明确用于调度微任务的API。它提供了一种直接将函数作为微任务排队的机制，而不需要依赖Promise或其他间接方式。当你需要确保某个操作在当前事件循环的微任务阶段执行，而不是等到下一个宏任务时，它就派上用场了。这在一些底层库或者需要精确控制执行时机的场景下非常有用。

当然，还有async/await。虽然它们看起来是同步的代码，但本质上是基于Promise的语法糖。await关键字会暂停async函数的执行，并将后续代码包装成一个微任务。当await的Promise解决后，这个微任务就会被推入队列，等待执行。所以，async/await的代码执行顺序也完全遵循微任务的规则。

在Node.js环境中，还有一个非常重要的类似微任务的机制是process.nextTick()。虽然它严格来说不是浏览器环境下的微任务，但它的行为和优先级与微任务非常相似，甚至比微任务的优先级还要高，会在当前操作的“tick”结束时立即执行，在所有微任务之前。不过，对于浏览器前端开发来说，我们主要关注前面提到的那几个。

如何通过代码示例演示微任务的嵌套执行？

要直观地感受微任务的嵌套执行，我们直接上代码，用console.log来追踪执行顺序，这是最简单也最有效的方法。

示例一：基础的Promise链与setTimeout

console.log('脚本开始'); // 宏任务1

setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout 回调'); // 宏任务2
}, 0);

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('Promise.then 1'); // 微任务1
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('Promise.then 2 (嵌套)'); // 微任务2
  });
}).then(() => {
  console.log('Promise.then 3'); // 微任务3
});

console.log('脚本结束'); // 宏任务1

预期输出分析：

1. '脚本开始'：同步代码，立即执行。
2. '脚本结束'：同步代码，立即执行。setTimeout和Promise.then的回调都被安排到队列中，但它们不会阻塞当前脚本的执行。
3. Promise.then 1：当前宏任务（整个脚本的执行）完成后，事件循环开始清空微任务队列。Promise.then 1是队列中的第一个。
4. Promise.then 2 (嵌套)：在Promise.then 1执行时，它又创建了一个新的微任务（Promise.then 2）。这个新的微任务会立即被添加到当前微任务队列的末尾。因此，它会在Promise.then 1之后，但在任何下一个宏任务之前执行。
5. Promise.then 3：这是Promise.then 1之后的下一个.then，它也是一个微任务，会紧接着在Promise.then 2之后执行，因为它们都属于当前批次的微任务队列清空。
6. setTimeout 回调：所有微任务清空后，事件循环才会去宏任务队列中取出下一个任务，也就是setTimeout的回调。

所以，实际的控制台输出会是：

脚本开始
脚本结束
Promise.then 1
Promise.then 2 (嵌套)
Promise.then 3
setTimeout 回调

这个例子清晰地展示了微任务（包括嵌套创建的微任务）会在当前宏任务结束后被完全清空，然后才会轮到下一个宏任务。

示例二：使用queueMicrotask

console.log('Start');

setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout callback');
}, 0);

queueMicrotask(() => {
  console.log('queueMicrotask 1');
  queueMicrotask(() => {
    console.log('queueMicrotask 2 (nested)');
  });
});

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

console.log('End');

预期输出分析：

1. 'Start'：同步代码。
2. 'End'：同步代码。
3. 'queueMicrotask 1'：当前宏任务（整个脚本）执行完，开始清空微任务队列。queueMicrotask 1被执行。
4. 'queueMicrotask 2 (nested)'：在queueMicrotask 1执行时，又调度了一个新的微任务。它会立即被添加到队列末尾，并在当前批次中执行。
5. 'Promise.then from resolve'：Promise.resolve().then()的回调也是一个微任务，它会在所有queueMicrotask微任务之后执行，因为它们都在同一个微任务队列中。
6. 'setTimeout callback'：所有微任务都清空后，事件循环才会处理宏任务队列中的setTimeout回调。

实际输出：

Start
End
queueMicrotask 1
queueMicrotask 2 (nested)
Promise.then from resolve
setTimeout callback

这两个例子都很好地说明了微任务的“嵌套”特性：在清空微任务队列时，新加入的微任务也会立即被处理，直到队列为空，这确保了它们在宏任务之间的高优先级执行。

好了，本文到此结束，带大家了解了《微任务执行顺序详解》，希望本文对你有所帮助！关注golang学习网公众号，给大家分享更多文章知识！