26日 三月 2020

微任务(Microtask)

Promise 的处理程序(handlers).then.catch.finally 都是异步的。

即便一个 promise 立即被 resolve,.then.catch.finally 下面 的代码也会在这些处理程序(handler)之前被执行。

示例代码如下:

let promise = Promise.resolve();

promise.then(() => alert("promise done!"));

alert("code finished"); // 这个 alert 先显示

如果你运行它,你会首先看到 code finished,然后才是 promise done

这很奇怪,因为这个 promise 肯定是一开始就完成的。

为什么 .then 会在之后才被触发?这是怎么回事?

微任务队列(Microtask queue)

异步任务需要适当的管理。为此,ECMA 标准规定了一个内部队列 PromiseJobs,通常被称为“微任务队列(microtask queue)”(ES8 术语)。

规范 中所述:

  • 队列(queue)是先进先出的:首先进入队列的任务会首先运行。
  • 只有在 JavaScript 引擎中没有其它任务在运行时,才开始执行任务队列中的任务。

或者,简单地说,当一个 promise 准备就绪时,它的 .then/catch/finally 处理程序(handler)就会被放入队列中:但是它们不会立即被执行。当 JavaScript 引擎执行完当前的代码,它会从队列中获取任务并执行它。

这就是为什么在上面那个示例中 “code finished” 会先显示。

Promise 的处理程序(handler)总是会经过这个内部队列。

如果有一个包含多个 .then/catch/finally 的链,那么它们中的每一个都是异步执行的。也就是说,它会首先进入队列,然后在当前代码执行完成并且先前排队的处理程序(handler)都完成时才会被执行。

如果执行顺序对我们很重要该怎么办?我们怎么才能让 code finishedpromise done 之后运行呢?

很简单,只需要像下面这样使用 .then 将其放入队列:

Promise.resolve()
  .then(() => alert("promise done!"))
  .then(() => alert("code finished"));

现在代码就是按照预期执行的。

未处理的 rejection

还记得 使用 promise 进行错误处理 一章中的 unhandledrejection 事件吗?

现在,我们可以确切地看到 JavaScript 是如何发现未处理的 rejection 的。

如果一个 promise 的 error 未被在微任务队列的末尾进行处理,则会出现“未处理的 rejection”。

正常来说,如果我们预期可能会发生错误,我们会在 promise 链上添加 .catch 来处理 error:

let promise = Promise.reject(new Error("Promise Failed!"));
promise.catch(err => alert('caught'));

// 不会运行:error 已经被处理
window.addEventListener('unhandledrejection', event => alert(event.reason));

但是如果我们忘记添加 .catch,那么,微任务队列清空后,JavaScript 引擎会触发下面这事件:

let promise = Promise.reject(new Error("Promise Failed!"));

// Promise Failed!
window.addEventListener('unhandledrejection', event => alert(event.reason));

如果我们迟一点再处理这个 error 会怎样?例如:

let promise = Promise.reject(new Error("Promise Failed!"));
setTimeout(() => promise.catch(err => alert('caught')), 1000);

// Error: Promise Failed!
window.addEventListener('unhandledrejection', event => alert(event.reason));

现在,如果我们运行上面这段代码,我们会先看到 Promise Failed!,然后才是 caught

如果我们并不了解微任务队列,我们可能会想:“为什么 unhandledrejection 处理程序(handler)会运行?我们已经捕获(catch)并处理了 error!”

但是现在我们知道了,当微任务队列中的任务都完成时,才会生成 unhandledrejection:引擎会检查 promise,如果 promise 中的任意一个出现 “rejected” 状态,unhandledrejection 事件就会被触发。

在上面这个例子中,被添加到 setTimeout 中的 .catch 也会被触发。只是会在 unhandledrejection 事件出现之后才会被触发,所以它并没有改变什么(没有发挥作用)。

总结

Promise 处理始终是异步的,因为所有 promise 行为都会通过内部的 “promise jobs” 队列,也被称为“微任务队列”(ES8 术语)。

因此,.then/catch/finally 处理程序(handler)总是在当前代码完成后才会被调用。**

如果我们需要确保一段代码在 .then/catch/finally 之后被执行,我们可以将它添加到链式调用的 .then 中。

在大多数 JavaScript 引擎中(包括浏览器和 Node.js),微任务(microtask)的概念与“事件循环(event loop)”和“宏任务(macrotasks)”紧密相关。由于这些概念跟 promise 没有直接关系,所以我们将在本教程另外一部分的 事件循环:微任务和宏任务 一章中对它们进行介绍。

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