فهم تنفيذ JavaScript: استخدام setTimeout والوعود لتحديد السلوك المتزامن مقابل السلوك غير المتزامن

فهم كيفية تنفيذ JavaScript للتعليمات البرمجية: الأنماط المتزامنة وغير المتزامنة

JavaScript هي لغة ذات ترابط واحد، مما يعني أنها تنفذ سطرًا واحدًا من التعليمات البرمجية في كل مرة. يعد فهم كيفية تعامله مع المهام المتزامنة وغير المتزامنة أمرًا بالغ الأهمية للمطورين. في كثير من الأحيان، تظهر الأسئلة حول هذا الموضوع في المقابلات الفنية، مما يجعل من المهم فهم هذه المفاهيم بدقة.

عندما يستخدم المطورون وظائف مثل setTimeout أو وعودقد يبدو تدفق التنفيذ غير متوقع بعض الشيء في البداية. ومع ذلك، باتباع بنية واضحة، يمكنك تحديد الترتيب الدقيق الذي سيتم به تنفيذ الأجزاء المختلفة من التعليمات البرمجية الخاصة بك. وهذا مهم بشكل خاص عند التعامل مع الاسترجاعات و طوابير الأحداث.

في هذا المثال، سنقوم بتفصيل كيفية تعامل JavaScript مع المهام المتزامنة مثل console.log والعمليات غير المتزامنة مثل setTimeout و وعود. بحلول نهاية هذا الشرح، سيكون لديك فهم أوضح لكيفية قيام حلقة أحداث JavaScript بتحديد أولويات المهام ومعالجتها.

تم تصميم هذه المقالة لمساعدتك في تحديد ترتيب التنفيذ في JavaScript، وهي مهارة مفيدة عند معالجة أسئلة المقابلة أو تصحيح التعليمات البرمجية غير المتزامنة. دعونا نتعمق في مثال عملي لتوضيح المفاهيم بوضوح.

استكشاف تدفق تنفيذ JavaScript: التعليمات البرمجية المتزامنة مقابل غير المتزامنة

في JavaScript، يعد فهم ترتيب تنفيذ التعليمات البرمجية المتزامنة وغير المتزامنة أمرًا ضروريًا، خاصة عند التعامل مع setTimeout و وعود. المفهوم الأساسي الذي يجب فهمه هو كيفية معالجة حلقة الحدث للمهام المتزامنة أولاً ثم الانتقال للتعامل مع المهام غير المتزامنة الموضوعة في قائمة الانتظار. في التعليمات البرمجية النموذجية المقدمة، يكون السجلان الأولان ("A" و"F") متزامنين، مما يعني أنه يتم تنفيذهما بالترتيب الدقيق الذي يظهران به في التعليمات البرمجية. في لحظة تنفيذها، يقوم البرنامج النصي على الفور بجدولة المهام غير المتزامنة مثل setTimeout للمعالجة لاحقًا.

تعد وظيفة setTimeout طريقة شائعة لتأجيل العمليات، مما يخلق إحساسًا بالتأخير في تدفق التنفيذ. وفي هذه الحالة كلاهما setTimeout تُستخدم الوظائف لإضافة سجلات وحدة التحكم "B" و"E" إلى قائمة انتظار الأحداث. من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أن "E" به تأخير قدره 0 مللي ثانية، إلا أنه لا يزال يتم وضعه في قائمة الانتظار بعد اكتمال العمليات المتزامنة الحالية والمهام الدقيقة. يعد فهم هذا التمييز الدقيق أمرًا بالغ الأهمية في تحديد ترتيب التنفيذ لمهام JavaScript الأكثر تعقيدًا.

داخل الأول setTimeout رد الاتصال، تتم طباعة السجل "B" أولاً لأنه لا يزال جزءًا من قائمة انتظار المهام المتزامنة، والتي تأخذ الأولوية. ثم، ضمن رد الاتصال هذا، يتم إنشاء وعد تم حله باستخدام وعد.الحل. يؤدي هذا إلى تشغيل مهمة صغيرة تضمن حدوث السجل "D" بعد "B" ولكن قبل أي مهام أخرى في قائمة انتظار الأحداث الرئيسية. إن سلوك الوعود الذي يتم وضعه في قائمة انتظار المهام الدقيقة هو ما يسمح بتسجيل "D" قبل أن يسجل رد الاتصال setTimeout الثاني "E". وبالتالي، فإن المهام الدقيقة لها الأولوية على المهام القياسية غير المتزامنة.

لتلخيص أمر التنفيذ النهائي: يتم تسجيل "A" و"F" بشكل متزامن، متبوعًا بـ "B"، الذي يتم وضعه في قائمة الانتظار بواسطة setTimeout الأول. يؤدي الوعد الذي تم حله إلى تسجيل "D" بعد ذلك كمهمة صغيرة. وأخيرًا، يتم تسجيل "E" أخيرًا لأنه جزء من الثانية setTimeout أتصل مرة أخرى. إن هذا الفهم لتدفق تنفيذ JavaScript، والجمع بين المهام المتزامنة، وحلقة الأحداث، والمهام الصغيرة، لا يقدر بثمن عند الإجابة على أسئلة المقابلة أو تصحيح أخطاء التعليمات البرمجية غير المتزامنة في مشاريع الحياة الواقعية.

console.log("A");
setTimeout(() => {
    console.log("B");
    Promise.resolve("C").then(() => console.log("D"));
}, 1000);
setTimeout(() => console.log("E"), 0);
console.log("F");

console.log("Start");
setTimeout(() => {
    console.log("Middle");
}, 500);
Promise.resolve().then(() => {
    console.log("Promise 1");
});
console.log("End");

تعمق في حلقة الأحداث وتحديد أولويات المهام في JavaScript

أحد الجوانب الرئيسية لسلوك JavaScript غير المتزامن هو حلقة الحدث، وهو المسؤول عن معالجة تنفيذ عمليات الاسترجاعات والوعود وغيرها من التعليمات البرمجية غير المتزامنة. تتحقق حلقة الأحداث هذه باستمرار مما إذا كانت مكدس الاستدعاءات فارغة أم لا، وإذا كانت كذلك، فإنها تعالج المهام من قائمة انتظار رد الاتصال وقائمة انتظار المهام الدقيقة. يعد فهم كيفية تحديد أولويات المهام ضمن قوائم الانتظار هذه أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلوك التعليمات البرمجية كما هو متوقع، خاصة عند التعامل معها setTimeout والوعود في وقت واحد.

قائمة انتظار المهام الصغيرة لها الأسبقية على قائمة انتظار رد الاتصال. المهام مثل قرارات الوعد يتم وضعها في قائمة انتظار المهام الدقيقة، مما يعني أنه سيتم تنفيذها قبل أي مهام مؤجلة من قائمة انتظار رد الاتصال، حتى لو كان setTimeout به تأخير قدره صفر. ولهذا السبب، في مثال التعليمات البرمجية، يتم تنفيذ السجل "D" من الوعد قبل السجل "E" من setTimeout الثاني. من الضروري أن يفهم المطورون ذلك عند كتابة تعليمات برمجية تمزج بين العمليات غير المتزامنة لتجنب السلوك غير المتوقع.

في تطبيقات العالم الحقيقي، تتفاعل العمليات غير المتزامنة مثل استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات (API) أو أجهزة ضبط الوقت بشكل متكرر مع التعليمات البرمجية المتزامنة. من خلال معرفة كيفية عمل حلقة الحدث، وقائمة انتظار رد الاتصال، وقائمة انتظار المهام الدقيقة، يمكن للمطورين التنبؤ بشكل أفضل بنتائج التعليمات البرمجية الخاصة بهم. وهذا مهم بشكل خاص عند تحسين الأداء أو تصحيح البرامج النصية المعقدة حيثما يكون كلاهما عمليات غير متزامنة ويتفاعل الكود المتزامن بشكل متكرر.