Hiểu cách JavaScript thực thi mã: Các mẫu đồng bộ và không đồng bộ
JavaScript là ngôn ngữ đơn luồng, nghĩa là nó thực thi từng dòng mã một. Hiểu cách nó xử lý cả tác vụ đồng bộ và không đồng bộ là rất quan trọng đối với các nhà phát triển. Thông thường, các câu hỏi về chủ đề này xuất hiện trong các cuộc phỏng vấn kỹ thuật, điều quan trọng là phải nắm bắt kỹ các khái niệm này.
Khi các nhà phát triển sử dụng các chức năng như setTimeout hoặc Lời hứa, lúc đầu luồng thực thi có vẻ hơi khó dự đoán. Tuy nhiên, bằng cách tuân theo một cấu trúc rõ ràng, bạn có thể xác định thứ tự chính xác mà các phần khác nhau trong mã của bạn sẽ thực thi. Điều này đặc biệt quan trọng khi giải quyết cuộc gọi lại Và hàng đợi sự kiện.
Trong ví dụ này, chúng tôi sẽ chia nhỏ cách JavaScript xử lý các tác vụ đồng bộ như console.log và các hoạt động không đồng bộ như setTimeout Và Lời hứa. Khi kết thúc phần giải thích này, bạn sẽ hiểu rõ hơn về cách vòng lặp sự kiện của JavaScript ưu tiên và xử lý các tác vụ.
Bài viết này được thiết kế để giúp bạn xác định thứ tự thực hiện trong JavaScript, một kỹ năng hữu ích khi giải quyết các câu hỏi phỏng vấn hoặc gỡ lỗi mã không đồng bộ. Hãy đi sâu vào một ví dụ thực tế để thể hiện rõ ràng các khái niệm.
| Yêu cầu | Ví dụ về sử dụng |
|---|---|
| setTimeout() | Hàm này lên lịch thực thi mã sau một độ trễ được chỉ định. Nó được sử dụng để mô phỏng các tác vụ không đồng bộ, chẳng hạn như trì hoãn các hành động hoặc trì hoãn các hoạt động đối với vòng lặp sự kiện. Trong ví dụ, nó được sử dụng để trì hoãn việc thực hiện ghi nhật ký "B" và "E". |
| Promise.resolve() | Tạo một lời hứa được giải quyết ngay lập tức. Điều này hữu ích khi bạn cần thực thi mã không đồng bộ nhưng không cần đợi điều kiện bên ngoài. Trong ví dụ này, nó được sử dụng để ghi nhật ký "D" không đồng bộ sau "B". |
| then() | Phương thức này gắn một lệnh gọi lại vào một lời hứa sẽ được thực thi khi lời hứa được giải quyết. Nó đảm bảo rằng một số mã nhất định sẽ chạy sau khi một tác vụ không đồng bộ hoàn thành. Ở đây, nó đảm bảo rằng "D" được ghi lại sau lời hứa đã được giải quyết. |
| Event Loop | Vòng lặp sự kiện là một cơ chế xử lý việc thực thi các tác vụ không đồng bộ trong JavaScript. Mặc dù không trực tiếp là một lệnh nhưng việc hiểu chức năng của nó là rất quan trọng để giải thích thứ tự các thao tác trong mã. Nó xử lý các tác vụ từ hàng đợi gọi lại sau khi ngăn xếp hiện tại bị xóa. |
| Microtask Queue | Đây là hàng đợi ưu tiên cho các nhiệm vụ như lời hứa đã được giải quyết. Các tác vụ vi mô (như các lời hứa đã được giải quyết) được thực thi trước các tác vụ từ hàng đợi tác vụ của vòng lặp sự kiện (như các lệnh gọi lại setTimeout). Đây là lý do tại sao "D" ghi trước "E". |
| Console.log() | Được sử dụng để in thông báo tới bảng điều khiển nhằm mục đích gỡ lỗi. Trong ngữ cảnh này, việc theo dõi thứ tự thực thi mã đồng bộ và không đồng bộ sẽ rất hữu ích. |
| Callback Queue | Hàng đợi gọi lại lưu trữ các tác vụ sẵn sàng được thực thi sau khi quá trình thực thi mã hiện tại kết thúc, chẳng hạn như các hàm được chuyển đến setTimeout. Vòng lặp sự kiện di chuyển các tác vụ này vào ngăn xếp cuộc gọi. |
| Zero Delay | Khi độ trễ setTimeout() được đặt thành 0, lệnh gọi lại sẽ được thực thi sau khi tất cả các tác vụ đồng bộ và vi tác vụ đã hoàn thành. Trong ví dụ này, lệnh gọi lại với "E" chạy sau "D" mặc dù độ trễ của nó là 0. |
| Asynchronous Execution | Đây là mô hình lập trình trong đó một số hoạt động nhất định chạy riêng biệt với luồng mã chính, cho phép JavaScript xử lý các tác vụ như yêu cầu mạng hoặc bộ tính giờ mà không chặn luồng chính. |
Khám phá luồng thực thi JavaScript: Mã đồng bộ và không đồng bộ
Trong JavaScript, việc hiểu thứ tự thực thi của mã đồng bộ và không đồng bộ là điều cần thiết, đặc biệt khi xử lý setTimeout Và Lời hứa. Khái niệm chính cần nắm bắt là cách vòng lặp sự kiện xử lý các tác vụ đồng bộ trước tiên, sau đó chuyển sang xử lý các tác vụ không đồng bộ được xếp hàng đợi. Trong mã ví dụ được cung cấp, hai nhật ký đầu tiên ("A" và "F") là đồng bộ, nghĩa là chúng được thực thi theo đúng thứ tự xuất hiện trong mã. Thời điểm chúng được thực thi, tập lệnh sẽ lập tức lên lịch các tác vụ không đồng bộ như setTimeout để xử lý sau.
Hàm setTimeout là một cách phổ biến để trì hoãn các hoạt động, tạo ra cảm giác chậm trễ trong luồng thực thi. Trong trường hợp này, cả hai setTimeout các hàm được sử dụng để thêm nhật ký bảng điều khiển "B" và "E" vào hàng sự kiện. Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù "E" có độ trễ là 0 mili giây nhưng nó vẫn được xếp hàng đợi sau khi các hoạt động đồng bộ hiện tại và các vi tác vụ đã hoàn thành. Hiểu được sự khác biệt tinh tế này là rất quan trọng trong việc xác định thứ tự thực hiện cho các tác vụ JavaScript phức tạp hơn.
Bên trong cái đầu tiên setTimeout gọi lại, nhật ký "B" sẽ được in đầu tiên vì nó vẫn là một phần của hàng đợi tác vụ đồng bộ, được ưu tiên. Sau đó, trong cuộc gọi lại đó, một lời hứa đã được giải quyết sẽ được tạo bằng Promise.resolve. Điều này kích hoạt một microtask để đảm bảo nhật ký "D" xảy ra sau "B" nhưng trước bất kỳ tác vụ nào khác trong hàng đợi sự kiện chính. Hành vi của Lời hứa được đặt trong hàng đợi vi nhiệm là điều cho phép "D" được ghi lại trước khi lệnh gọi lại setTimeout thứ hai ghi "E". Do đó, các tác vụ vi mô được ưu tiên hơn các tác vụ không đồng bộ tiêu chuẩn.
Để tóm tắt thứ tự thực hiện cuối cùng: "A" và "F" được ghi lại một cách đồng bộ, theo sau là "B", được xếp hàng theo setTimeout đầu tiên. Lời hứa đã được giải quyết sẽ khiến "D" được ghi tiếp theo dưới dạng một tác vụ vi mô. Cuối cùng, "E" được ghi lại cuối cùng vì nó là một phần của giây setTimeout gọi lại. Sự hiểu biết về luồng thực thi của JavaScript, kết hợp các tác vụ đồng bộ, vòng lặp sự kiện và vi tác vụ, là vô giá khi trả lời các câu hỏi phỏng vấn hoặc gỡ lỗi mã không đồng bộ trong các dự án thực tế.
Hiểu cách thực thi đồng bộ và không đồng bộ của JavaScript trong các tình huống khác nhau
Tập lệnh này minh họa cơ chế vòng lặp sự kiện của JavaScript bằng cách sử dụng kết hợp các hoạt động đồng bộ và không đồng bộ.
console.log("A");setTimeout(() => {console.log("B");Promise.resolve("C").then(() => console.log("D"));}, 1000);setTimeout(() => console.log("E"), 0);console.log("F");
Phân tích thực thi JavaScript: Tập trung vào vòng lặp sự kiện
Ví dụ này được xây dựng dựa trên ví dụ trước, trình bày cách vòng lặp sự kiện xử lý các tác vụ được xếp hàng đợi trong các tình huống định thời gian khác nhau.
console.log("Start");setTimeout(() => {console.log("Middle");}, 500);Promise.resolve().then(() => {console.log("Promise 1");});console.log("End");
Đi sâu vào Vòng lặp sự kiện và Ưu tiên nhiệm vụ của JavaScript
Một khía cạnh quan trọng của hành vi không đồng bộ của JavaScript là vòng lặp sự kiện, chịu trách nhiệm xử lý việc thực thi lệnh gọi lại, lời hứa và mã không đồng bộ khác. Vòng lặp sự kiện này liên tục kiểm tra xem ngăn xếp cuộc gọi có trống hay không và nếu có, nó sẽ xử lý các tác vụ từ hàng đợi gọi lại và hàng đợi vi nhiệm. Hiểu cách ưu tiên các nhiệm vụ trong các hàng đợi này là rất quan trọng để đảm bảo mã hoạt động như mong đợi, đặc biệt là khi xử lý setTimeout và hứa hẹn cùng một lúc.
Hàng đợi microtask được ưu tiên hơn hàng đợi gọi lại. Nhiệm vụ như lời hứa nghị quyết được đặt trong hàng đợi microtask, nghĩa là chúng được thực thi trước bất kỳ tác vụ bị trì hoãn nào từ hàng đợi gọi lại, ngay cả khi setTimeout có độ trễ bằng 0. Đây là lý do tại sao trong ví dụ về mã, nhật ký "D" từ lời hứa được thực thi trước nhật ký "E" từ setTimeout thứ hai. Điều quan trọng là các nhà phát triển phải hiểu điều này khi viết mã kết hợp các hoạt động không đồng bộ để tránh hành vi không mong muốn.
Trong các ứng dụng trong thế giới thực, các hoạt động không đồng bộ như lệnh gọi API hoặc bộ hẹn giờ thường xuyên tương tác với mã đồng bộ. Bằng cách biết vòng lặp sự kiện, hàng đợi gọi lại và hàng đợi vi nhiệm hoạt động như thế nào, các nhà phát triển có thể dự đoán tốt hơn kết quả mã của họ. Điều này đặc biệt quan trọng khi tối ưu hóa hiệu suất hoặc gỡ lỗi các tập lệnh phức tạp trong đó cả hai hoạt động không đồng bộ và mã đồng bộ tương tác thường xuyên.
Câu hỏi thường gặp về thứ tự thực thi JavaScript
- Vòng lặp sự kiện trong JavaScript là gì?
- Vòng lặp sự kiện là cơ chế mà JavaScript sử dụng để quản lý và ưu tiên thực hiện các hoạt động không đồng bộ, giống như các hoạt động được kích hoạt bởi setTimeout hoặc Promises.
- Làm thế nào setTimeout công việc?
- setTimeout lên lịch thực thi một lệnh gọi lại sau một khoảng thời gian trễ được chỉ định, nhưng nó được đặt trong hàng đợi gọi lại và chỉ được thực thi sau khi tất cả mã đồng bộ và các vi tác vụ đã được xử lý.
- Tại sao một Promise giải quyết trước một setTimeout với độ trễ bằng 0?
- Lời hứa được đặt trong hàng đợi vi nhiệm, có mức độ ưu tiên cao hơn hàng đợi gọi lại, trong đó setTimeout cuộc gọi lại được đặt.
- Sự khác biệt giữa hàng đợi gọi lại và hàng đợi microtask là gì?
- Hàng đợi gọi lại được sử dụng để setTimeout và các hoạt động không đồng bộ khác, trong khi hàng đợi vi nhiệm xử lý các tác vụ như Promise giải quyết và xử lý chúng trước khi gọi lại.
- Thứ tự thực hiện là gì console.log các câu lệnh trong ví dụ đã cho?
- Thứ tự là "A", "F", "B", "D", "E", do cách xử lý các tác vụ đồng bộ và không đồng bộ trong vòng lặp sự kiện.
Kết thúc mô hình thực thi của JavaScript
Hiểu vòng lặp sự kiện của JavaScript là rất quan trọng để nắm vững cách không đồng bộ hoạt động như setTimeout Và Lời hứa được thực thi. Nó giúp các nhà phát triển đảm bảo mã của họ hoạt động như mong đợi và tránh những lỗi thường gặp khi xử lý nhiều tác vụ.
Trong ví dụ này, thứ tự thực hiện cuối cùng của "A", "F", "B", "D" và "E" minh họa cách các vi nhiệm vụ (Lời hứa) được ưu tiên hơn các lệnh gọi lại từ setTimeout. Kiến thức này là vô giá đối với các câu hỏi phỏng vấn và những thách thức về mã hóa trong đời thực.
Tài liệu tham khảo và nguồn cho thứ tự thực thi JavaScript
- Xây dựng các khái niệm về vòng lặp sự kiện và mức độ ưu tiên của nhiệm vụ trong JavaScript. Tài liệu web MDN - Vòng lặp sự kiện
- Thảo luận về hành vi của Lời hứa Và setTimeout trong việc thực thi mã JavaScript không đồng bộ. Thông tin JavaScript - Hàng đợi Microtask
- Giải thích thứ tự thực hiện các tác vụ đồng bộ và không đồng bộ bằng các ví dụ JavaScript. freeCodeCamp - Tìm hiểu các lời hứa về JavaScript