js 事件循环中的job queue和message queue

本文讨论的事件循环均是基于浏览器环境上的，类似nodejs环境下的事件循环与此并不相同。

读者首先要对js单线程事件循环机制以及Promise有基本理解；如果这两个概念不是很清楚，建议先阅读下面两篇文章：

THE JAVASCRIPT EVENT LOOP ； Promise 对象

本文是基于THE JAVASCRIPT EVENT LOOP ，并对其内容的延伸，所以下面提到的概念都按这篇文章的来。首先我会总结一下 THE JAVASCRIPT EVENT LOOP 。OK，让我们开始吧。

1，消息队列（message queue）

      我们知道js单线程的实现方式会把异步任务（setTimeout回调函数，事件监听回调函数等）放在一个消息队列中；当主任务队列任务为空时会去message queue查询是否有等待执行的任务，如果有则执行。

 例1：

var task_in_message_queue = () => {console.log('task in message queue')}
setTimeout(task_in_message_queue,0);
console.log('main task');

//result:
//main task
//task in message queue

setTimeout函数将task_in_message_queue函数添加到message queue队列中。等到主任务队列执行完成时（此时已打印main task），执行存在message queue队列中的task_in_message_queue函数

2，任务队列（job queue）

        ES6中引入了任务队列来执行Promise的回调函数。同message queue一样，job queue中的任务也是在主任务队列为空时才开始执行。

例2：

var promise = new Promise((resolve,reject) => {
    resolve('task in job queue');
});
var resolve_callback = (resolve_message) => {console.log(resolve_message)}
promise.then(resolve_callback);
console.log('main task');

//result:
//main task
//task in job queue

/**
这里有一个有趣的现象

在chrome中打印出的结果是
main task
task in job queue
undefined  //主任务的函数返回值

在firefox中的结果是
main task 
undefined  //主任务的函数返回值
task in job queue

感觉v8的实现是把job queue整合到了主任务队列尾部
**/

promise.then 将promise fulfilled状态下的回调函数resolve_callback添加到job queue中。等到主任务队列执行完成时（此时已打印main task），执行存在job queue队列中的resolve_callback函数

这里有一点需要注意的是promise构造函数会在主任务中立即执行，例子如下：

var promise = new Promise((resolve,reject) => {
    resolve('task in job queue');
    console.log('the promise construction executed');
});
var resolve_callback = (resolve_message) => {console.log(resolve_message)}
promise.then(resolve_callback);
console.log('main task');


//result:
//the promise construction executed
//main task
//task in job queue

3，任务队列（job queue）VS 消息队列（message queue）

       通过上面的例子我们知道主任务队列优先级是最高的，那么job queue和message queue哪个优先级更高呢？答案是job queue，js会将job queue中的任务完全执行完之后再执行message queue中的任务。例子如下：

var message_task = () => {console.log('message task');}
setTimeout(message_task,0);
var promise1 = new Promise((resolve,reject) => {
    resolve('promise 1 resolved');
});
var promise2 = new Promise((resolve,reject) => {
    resolve('promise 2 resolved');
});
var resolve_callback = (resolve_message) => {console.log(resolve_message)}
promise1.then(resolve_callback);
promise2.then(resolve_callback);
console.log('main task');


//result:
//main task
//promise 1 resolved
//promise 2 resolved
//message task

/**
这里chrome和firefox返回undefined的位置同上面的例子一样，也是不同的。有兴趣的话可以试试看一下。
**/

4，每次执行message queue中的任务前都会检查job queue吗？

        现在我们知道job queue的优先级高于message queue。那么每次执行message queue中任务前会检查job queue吗？我的意思是如果当前job queue为空，message queue中有多个任务（假设有m_task1和m_task2）。js开始执行message queue中的任务，在执行完m_task1时插入了一个j_task1在job queue中。那么接下来是先执行m_task2呢还是j_task1呢？如果先执行了m_task2的话，就说明js一旦开始执行message queue中的任务就会将所有message queue中任务执行完再检查其它任务队列。如果先执行j_task1的话，那么说明再执行每个message queue中的任务前都会先检查其它任务队列，先执行优先级高的任务队列中的任务。为此我们用如下代码来检验：

var promise_task = new Promise((resolve,reject) => {
    resolve('j_task1');
});
var resolve_callback = (resolve_message) => {console.log(resolve_message)}
var message_task1 = () => {
    promise_task.then(resolve_callback);
    console.log('m_task1');
}
var message_task2 = () => {console.log('m_task2');}
setTimeout(message_task1,0);
setTimeout(message_task2,0);


//result:
//m_task1
//j_task1
//m_task2

事实证明js在每次执行message queue中的任务前都会检查其它任务队列（至少会检查job queue），根据队列优先级决定先执行哪个队列中的任务。

5，主任务队列呢？

        上面我们了解了job queue和message queue中任务的执行顺序，简而言之：在每次一个任务结束时，js都会根据任务队列的优先级判断下一个执行任务是哪个。如果job queue中有任务则执行job queue中的第一个任务，否则执行message queue中的第一个任务。那么主任务队列是不是也一样呢？（逻辑上应该是一样的，否则job queue或者message queue中的任务可以递归创建新任务，这样就永远无法回到主任务队列了）。

        即每次选择执行任务前（或者每次任务结束后），js会根据主任务队列，job queue，message queue的优先级来挑选将要执行下一个任务是哪个。

        为此我们声明一个promise和一个message_task函数。在这个promise的回调函数中使用setTimeout创建一个message_task的message queue任务，同时在message_task中调用promise.then 函数创建一个job queue 任务。这样两个任务会循环创建并循环执行。运行后我们会在console中看到两个任务循环打印，这是我们在console中键入alert('stop')命令。如果页面显示了alert，console停止了打印就说明主任务队列的行为方式和job queue，message queue是一样的。否则的话，在这种情况下我们将永远无法回到主任务队列。验证代码如下：

var promise_task = new Promise((resolve,reject) => {
    resolve('j_task');
});
var resolve_callback = (resolve_message) => {
    setTimeout(message_task,0);
    console.log(resolve_message);
}
var message_task = () => {
    promise_task.then(resolve_callback);
    console.log('m_task');
}

promise_task.then(resolve_callback);


//result:
//console会循环打印 j_task 和 m_task
//这是在console中键入alert('stop')命令，观察是否弹出alert框，console中打印是否终止

希望大家自行求证一下，当然验证完毕后记得刷新页面，不然可能就崩了。另：最好在chrome下验证，firefox有些卡顿。

总结

        js事件循环规律可大致总结为如下：

        1，js中有三个任务队列：主任务队列，job queue，message queue；

        2，它们的优先级是：主任务队列 > job queue > message queue；

        3，每当要执行下一个任务前（或者一个任务完成后），js会根据优先级询问各个任务队列是否为空，一旦遇到非空任务队列时则取其第一个任务执行。