JavaScript: 究竟什麼是 Event Loop?

JavaScript

JavaScript 是單執行緒又稱為單線程(Single Thread)的設計,它一次只能執行一個任務, 而「Event Loop」就是使 JavaScript 能夠處理多個任務的秘訣

其中包含了:Call Stack(呼叫堆疊)、Event Loop(事件循環)、Callback Queqe(回調佇列),以下會逐步介紹。

Call Stack 呼叫堆疊

  • 因為 JavaScript 為單執行緒的設計,**一次只能執行一個動作**,因此等待執行的任務會被放入 Call Stack。
  • 準備執行的任務會像積木一樣,由下往上堆疊。
  • 執行時,也像積木一樣,由上往下拿取,也稱為先進後出法(LIFO, Last in First out)
但如果出現像 SetTimeout()、fetch()等等運行時間較長的函數,該怎麼辦呢?這個時候 Web API 就派上用場了!

Web APIs

  • 每當呼叫非同步函數時,它都會被傳送到對應的瀏覽器 API,該 API 會等待完成函數延遲的操作後再傳回進行處理。
  • 以 setTimeout()為例,當 Call Stack 執行時,setTimeout()會被傳送到 Web API,等待指定的時間完成再將該操作傳回進行處理。
  • 從 Web API 等時間跑完後,它將操作發送到哪裡?他們被發送到「事件佇列(Event Queue)」

    Event Queue 事件佇列

    • Event Queue 裡面是待執行的任務,其中每個訊息都與一個 function 相關聯。
    • 當堆疊中有足夠空間時,會從 Event Queue 事件佇列拿取一個任務進行處理,處理過程包含了呼叫相關聯的 function。只有當堆疊清空時,該佇列才算是完成處理。
    上面分別介紹了 Call Stack、Web APIs、Event Queue,接下來可以將他們組起來了!組起來後可以更好地理解 Event Loop。

    Event Loop 事件循環

    • Event Loop 它不斷檢查 Call Stack 呼叫堆疊是否為空。
    • 如果為空:則從事件佇列 Event Queue 中新增函式至 Call Stack。
    • 新增函式至 Call Stack 的步驟,又稱為非同步回調(asynchronous )
    • 如果不為空:處理 Call Stack 內的函數。

    範例示意

    當然,如果僅以上介紹,無法完整了解,這班準備了幾個程式碼及搭配loupe,讓讀者能夠更了解其運行步驟

    可以按此loupe了解 JavaScript 運行以上程式的步驟

    範例示範

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    console.log("Hi");
    setTimeout(function cb() {
    console.log("there");
    }, 5000);
    console.log("end");

    會得到以下結果:

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    Hi
    end
    there

    範例示範 2

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    function foo() {
    return foo();
    }

    foo();

    會得到以下結果:

    此又稱為Stack Overflow,當 Stack 不斷增長,直到瀏覽器記憶體耗盡。是瀏覽器在哀嚎的聲音 😂😂

    以上是關於 Event Loop 的介紹,是我由以下參考資料整理+自己繪圖而成,如果您有興趣了解更多,請參考:

    參考資料:

    What the heck is the event loop anyway? | Philip Roberts https://www.youtube.com/watch?v=8aGhZQkoFbQ

    請說明瀏覽器中的事件循環 (Event Loop) https://www.explainthis.io/zh-hant/swe/what-is-event-loop

    What is an event loop in JavaScript? https://www.educative.io/answers/what-is-an-event-loop-in-javascript

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