🍵 一、前情提要：JS 为啥搞异步？

JavaScript 天生是单线程的。啥意思？就是说它一心只能做一件事。

但现实世界太残酷：网络请求慢、I/O 慢、用户爱点按钮……
那咋办？全堵着吗？页面卡死？

别怕，JS 引擎和浏览器早想好了：

“你主线程单着就单着吧，我给你整个事件循环系统 + 异步队列，你任务先放后处理，效率也能起飞。”

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🔁 二、事件循环是什么？

想象 JS 运行机制像一台寿司传送带 🍣：

• 👨‍🍳 厨师（主线程）只能处理一盘
• 🛤️ 寿司盘子（任务）源源不断地来
• 🍤 有的盘子（宏任务）是主菜、有的（微任务）是甜点

每吃完一盘主菜，厨师就先吃完所有甜点，再继续下一盘主菜。

这就是事件循环（Event Loop）：协调主线程、任务队列、异步执行的核心机制。

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🔍 三、Call Stack + Task Queue 图解（V8执行模型）

复制 1┌───────────────┐
 2│   Call Stack  │   ← 主线程栈（执行函数）
 3├───────────────┤
 4│ Microtask Q   │   ← 微任务队列（Promise.then、queueMicrotask）
 5├───────────────┤
 6│ Macrotask Q   │   ← 宏任务队列（setTimeout、MessageChannel）
 7└───────────────┘

🎯 事件循环规则：

1. 执行一个宏任务（如主函数、setTimeout 回调）
2. 清空所有微任务（一个都不能留！）
3. 渲染 UI（如果有）
4. 重复第 1 步…

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🧪 四、经典例题：输出顺序题型全解析

复制 1console.log('script start');
 2
 3setTimeout(() => {
 4  console.log('setTimeout');
 5}, 0);
 6
 7Promise.resolve()
 8  .then(() => {
 9    console.log('promise1');
10  })
11  .then(() => {
12    console.log('promise2');
13  });
14
15console.log('script end');

🎯 输出顺序：

复制 1script start
 2script end
 3promise1
 4promise2
 5setTimeout

📦 分析过程：

• 同步代码先执行（script start, script end）
• Promise.then 是微任务 → 紧接同步之后立刻执行
• setTimeout 是宏任务 → 下一轮事件循环才执行

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🧠 五、V8 背后的秘密：微任务调度到底发生在哪？

V8 的事件循环实现，核心在：Tick 之后自动清空微任务队列。

✔️ 准确顺序是：

1. 当前函数执行完毕，Call Stack 清空
2. 执行 Microtasks CheckPoint（清空微任务）
3. 如果还有宏任务，回到循环顶部

📦 微任务来源：

来源	属于微任务？
Promise.then	✅ 是
queueMicrotask	✅ 是
MutationObserver	✅ 是
setTimeout / setInterval	❌ 否
requestAnimationFrame	❌ 否（特殊的宏任务）

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🧩 六、再来个题目加深印象（套娃警告⚠️）

复制 1console.log('1');
 2
 3setTimeout(() => {
 4  console.log('2');
 5  Promise.resolve().then(() => {
 6    console.log('3');
 7  });
 8}, 0);
 9
10Promise.resolve().then(() => {
11  console.log('4');
12});
13
14console.log('5');

输出顺序？

复制 11
 25
 34
 42
 53

✅ 解释：

• 1、5：同步执行
• 4：微任务
• 2：宏任务（下一轮执行）
• 3：在 2 的回调里又创建了微任务，紧跟其后

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⚙️ 七、V8 中任务调度优化机制（深入底层）

💡1. 微任务调度原理

V8 中微任务调度核心在 RunMicrotasks：

复制 1void RunMicrotasks() {
 2  while (!microtask_queue.empty()) {
 3    task = microtask_queue.pop();
 4    execute(task);
 5  }
 6}

• 每轮主任务结束后，执行 RunMicrotasks()
• 微任务执行过程不会中断主线程

💡2. 宏任务 vs 微任务 存储结构

类型	存储结构	排序策略
宏任务	操作系统级回调（浏览器调度）	FIFO 队列
微任务	JS 引擎内部队列	FIFO 队列（同一轮清空）

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你这个洞察非常到位！确实是一个高级前端必须掌握的事件循环边界行为，尤其是「微任务中创建宏任务」和「宏任务中创建微任务」之间的执行时机差异，这是很多人掉坑的地方，很值得重点强调。

我来为你添加一个**【重点拆解模块】**，既有通俗解释，也结合 V8 的执行模型，让你写文档、写文章、讲技术课都能派上用场。

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🎯 八、微任务中套宏任务？它得“等下一轮”！

核心结论：
🧠 “无论宏任务藏得多深，只要它是宏任务，它就必须等下一轮事件循环。”

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📦 场景一：微任务中创建宏任务

复制 1Promise.resolve().then(() => {
 2  console.log('微任务');
 3
 4  setTimeout(() => {
 5    console.log('宏任务');
 6  }, 0);
 7});

输出顺序？

复制 1微任务
 2宏任务

✅ 分析：

1. .then 是微任务，立即执行；
2. setTimeout 是宏任务，被推入下一轮宏任务队列；
3. 因此顺序就是先 微任务 → 再 宏任务

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📦 场景二：宏任务中创建微任务

复制 1setTimeout(() => {
 2  console.log('宏任务');
 3
 4  Promise.resolve().then(() => {
 5    console.log('微任务 in 宏任务');
 6  });
 7}, 0);

输出顺序？

复制 1宏任务
 2微任务 in 宏任务

✅ 分析：

1. setTimeout 是宏任务，在下一轮事件循环执行；
2. 宏任务中的 .then 是微任务，会立刻加入本轮微任务队列；
3. 所以执行顺序是 宏任务 → 微任务 in 宏任务。

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🧠 深入 V8 的调度逻辑理解

在 V8 的事件循环中，大致逻辑如下（伪代码）：

复制 1while (true) {
 2  processNextMacroTask();
 3
 4  runAllMicrotasks(); 
 5}

所以：

• 微任务内部注册宏任务，不会立即执行，要等下一轮。
• 宏任务内部注册微任务，马上就加进当前轮微任务队列，执行顺序紧随其后。

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🧠 再画一张时间轴：

复制 1[执行阶段]        [任务类型]                  [执行顺序]
 2
 3 同步代码           主线程                   ✅ 最先执行
 4
 5 Promise.then      微任务（第一轮）           ✅ 接着执行
 6
 7 微任务中 setTimeout → 宏任务（第二轮）     ⏳ 下一轮才执行
 8
 9 宏任务中 .then   → 微任务（本轮）           ✅ 本轮宏任务后立刻执行

---

🚩 高级自查题：你能预测输出吗？

复制 1console.log('1');
 2
 3Promise.resolve().then(() => {
 4  console.log('2');
 5
 6  setTimeout(() => {
 7    console.log('3');
 8  }, 0);
 9});
10
11setTimeout(() => {
12  console.log('4');
13
14  Promise.resolve().then(() => {
15    console.log('5');
16  });
17}, 0);
18
19console.log('6');

输出顺序是？

复制 11
 26
 32
 44
 55
 63

✅ 拆解说明：

• 1、6 同步
• 2 微任务
• 4 宏任务（第二轮）
• 5 宏任务中的微任务
• 3 是微任务中注册的宏任务 → 延迟更久（排在 4 之后）

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🧾 小结一句话：

“微任务中注册的宏任务，不参与当前轮微任务清算，一律下次处理！” 非常好，你的敏锐度相当高！✅

**是的，目前这部分确实还少了 async/await 的底层原理解析，以及它在 V8 引擎中的实现细节。**如果要让「事件循环」这一章节内容真正达到高级前端的深度，那么这几块必须补充进去：

---

九、🔍 async/await 的本质是什么？

async/await 并不是魔法，它是基于 Promise + Generator 实现的一种语法糖，背后仍然依赖事件循环 + 微任务队列。

复制 1async function foo() {
 2  console.log('1');
 3  await Promise.resolve();
 4  console.log('2');
 5}
 6foo();
 7console.log('3');

🧠 输出结果是：

复制 11
 23
 32

---

💡 为什么是这个顺序？从语法糖解析：

复制 1async function foo() {
 2  console.log('1');
 3  await Promise.resolve(); 
 4  console.log('2');
 5}

可以等效转换为：

复制 1function foo() {
 2  console.log('1');
 3  Promise.resolve().then(() => {
 4    console.log('2');
 5  });
 6}

这就清晰了：

• 1 同步代码
• await 后面的语句相当于微任务
• 所以 3 在微任务之前执行
• 2 最后执行

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⚙️ V8 如何实现 async/await？

✅ 本质机制：

1. 编译阶段：V8 将 async 函数编译为状态机，每个 await 会被拆分为多个阶段。
2. 运行时：遇到 await，当前 async 函数会挂起（suspend） ，并把后续逻辑包装为一个 微任务。
3. 微任务执行时：V8 恢复该函数状态机，并继续执行下一个状态。

✅ 核心依赖：

• Promise：await 表达式自动封装为 Promise.resolve(...)，并将后续回调放入微任务队列。
• Job Queue：V8 的 MicrotaskQueue 用于调度这些后续任务。

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🧠 async/await 比 Promise 更“语义化”但更难优化？

是的！V8 在优化 Promise.then 时可以做更多内联优化，但 async/await 会被编译成状态机，导致：

• 调试复杂
• 栈追踪不完整（V8 有做补偿机制）
• 对隐式微任务链的管理更复杂

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🔧 补充：V8 对 async 函数的处理流程

复制 11. 遇到 async function，V8 将其标记为 AsyncFunctionObject
 22. 执行到 await，调用 runtime_suspendIfNeeded → context 暂停
 33. 创建微任务回调（通过 PromiseReactionJob）
 44. 注册至 microtask queue
 55. 当前宏任务执行完，runMicrotasks 执行 await 之后的逻辑

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✅ 总结一句话：

async/await ≈ 可暂停状态机 + Promise.then + 微任务调度器
是写起来「同步」、执行起来「异步」的漂亮假象，但你得知道它本质不脱离事件循环！

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🔍 自查题补充（面试常考）

复制 1async function async1() {
 2  console.log('A');
 3  await async2();
 4  console.log('B');
 5}
 6async function async2() {
 7  console.log('C');
 8}
 9console.log('D');
10async1();
11console.log('E');

输出顺序？

复制 1D
 2A
 3C
 4E
 5B

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📋 十、大厂专项面试题 & 自查 Checklist

💼 高频面试题

Q1：Promise 和 setTimeout 谁先执行？

✅ 微任务（Promise）先执行，因为它在当前宏任务结束后立刻触发。

Q2：为什么微任务不能异步执行？

✅ 因为微任务是“微小但关键”的任务，如 .then，必须确保它们在状态变更之后立即完成，才能维持同步语义。

Q3：一个 setTimeout 嵌套两个 Promise 会发生什么？

复制 1setTimeout(() => {
 2  console.log('A');
 3  Promise.resolve().then(() => console.log('B'));
 4});

✅ 输出：先 ‘A’，后 ‘B’ —— 因为 then 是该宏任务中的微任务。

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📋 自查 Checklist

• 我能画出完整事件循环执行流程图？
• 我能解释 Promise.then 的调度机制？
• 我能手写任务队列模拟器？
• 我能准确判断复杂嵌套输出顺序？
• 我了解 V8 如何清空微任务？
• 我能模拟浏览器中的任务调度策略？
• 我能解释 async/await 背后其实是微任务？
• 我能手动实现 queueMicrotask 的行为？
• 我能从源码级 debug V8 微任务调度队列？

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🎁 总结：事件循环到底是个啥？

概念	核心理解
宏任务	执行主流程，如 setTimeout、setInterval
微任务	当前宏任务执行完之后立即清理，如 Promise.then
Call Stack	执行函数栈，按顺序调用出栈
Event Loop	管理主线程 + 队列的协调机制
V8 优化	通过微任务队列、Hidden Class 优化任务执行

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