首页/文章/八股文

面试必问:为什么Promise比setTimeout先执行

2025-07-20

3249 字约 11 分钟

...

面试

一、进程与线程

在聊事件循环机制之前，我们先来聊一下进程与线程，这样有助于我们更好地理解事件循环机制。

1.进程与线程的基本概念

1.进程

定义：进程是操作系统分配资源（如内存、CPU）的基本单位，每个进程独立运行且拥有独立的内存空间
前端场景：浏览器中每个标签页通常对应一个独立的渲染进程，负责HTML、CSS、JavaScript的解析和页面渲染。
特点：进程间严格隔离，一个崩溃不会影响其他进程（如Chrome崩溃的标签页不会导致整个浏览器关闭）

2.线程

定义：线程是进程内的执行单元，共享进程的资源（如内存、文件句柄），是CPU调度的最小单位。
前端场景：渲染进程内包含多个协作线程，如JS引擎线程、GUI渲染线程等，共同完成页面交互和渲染

通俗地说，进程就像是一个工厂，而线程就是工厂中不同的流水线。

2.前端中的单线程与异步机制

JavaScript采用单线程模型，但通过事件循环（Event Loop）实现异步操作。V8引擎在运行js代码时，这个进程中只有一个线程会被开启。

二、什么是事件循环机制

在了解事件循环机制之前我们先来看一段代码，大家可以先思考下最后会输出啥

let a = 1
console.log(a);
setTimeout(function() {
  let b = 2
  console.log(b);
  a++
  setTimeout(function() {
    b++
  }, 2000)
  console.log(b);
}, 1000)
console.log(a);

这段代码最后会输出1、1、2、2，因为我们先定义了一个变量a，然后执行到第2行开始打印a输出第一个1，然后我们在第3行碰到了一个定时器，这个定时器是异步的，根据V8的规则我们先去执行同步代码再去执行异步代码。所以我们先跳过它去执行最后一行又输出第二个1，最后一行执行完毕后我们开始执行定时器里的代码，里面定义了一个变量b值为2，随后打印第一个2，随后a++,a的值变为2，然后又遇到一个定时器，同样的，我们先去执行同步代码打印b,输出第二个2。最后2秒后执行定时器里的代码b的值变为3。

其实，我们刚刚思考这段代码的过程就是JS的事件循环机制，浏览器的V8引擎在执行一份JS代码时，会循环往复地执行，先执行不耗时的代码，再执行耗时的代码，在耗时代码中也是先执行同步代码，再执行异步代码。直到所有代码执行完毕。

所以事件循环机制是V8按照先执行同步代码，再执行异步代码，如此反复执行的一种策略

我们再来看一段代码

let a = 1
for (var i = 0; i < 10000; i++) {
  a++
}
console.log(a);

大家觉得这份代码耗时吗？如果是执行1亿次循环耗时吗？其实，这份代码是不耗时的，因为只要你的电脑性能足够好，这份代码的执行就不需要耗费时间，而类似上面定时器这种代码，不管你的电脑性能好不好，都需要耗费时间。

三、事件循环机制的执行步骤

1. 宏任务与微任务的定义

宏任务

定义：由宿主环境（如浏览器）发起的异步任务，需要较长时间执行，每次事件循环处理一个宏任务。
常见类型：
- setTimeout / setInterval
- DOM 事件回调（点击、滚动等）
- I/O 操作（文件读写、网络请求）
- requestAnimationFrame（浏览器动画帧回调）
- script标签
- 页面渲染

微任务

定义：由JavaScript引擎自身发起的轻量级异步任务，需在当前宏任务结束后立即执行，优先级高于宏任务。
常见类型：
- Promise.then() / .catch() / .finally()
- MutationObserver（监听 DOM 变化）
- queueMicrotask() 显式添加的微任务

2. 执行顺序与事件循环流程

事件循环机制由以下三部分构成：

1. 调用栈（Call Stack）

用于执行同步代码（如 console.log()、函数调用)，遵循“后进先出”（LIFO）原则。
同步代码会立即执行，直到栈空。

2. 任务队列（Task Queues）

宏任务队列（Macrotask Queue）：存放 setTimeout、setInterval、DOM事件、I/O操作等回调。
微任务队列（Microtask Queue）：存放Promise.then()、MutationObserver、queueMicrotask()等回调。

3. 事件循环调度器

持续检查调用栈和任务队列，按优先级调度任务

执行流程

执行同步代码：所有同步任务直接进入调用栈执行，直到栈空。
清空微任务队列：检查微任务队列，依次执行所有微任务（包括执行过程中新产生的微任务）。
执行一个宏任务：从宏任务队列中取出首个任务执行。
重复循环：每执行完一个宏任务后，再次清空微任务队列，依次循环。

3. 特殊的await

我们不能把await单纯的看成.then来对待，await封装了.then和其他东西，它不完全等同于.then,我们在遇到await时要特别注意以下几点。

浏览器对await的执行提前了（await后面的代码当成同步代码来执行）
await会将后续代码(下一行/下N行代码)挤入微任务队列

四、代码示例与分步解析

我们来看一个例子，大家可以思考下这段代码的输出结果。

console.log(1);
new Promise(function(resolve, reject) {
  console.log(2);
  resolve()
})
.then(() => {
  console.log(3);
  setTimeout(() => {
    console.log(4);
  }, 0)
})
setTimeout(() => {
  console.log(5);
  setTimeout(() => {
    console.log(6);
  }, 0)
}, 0)
console.log(7);

这份代码最后会一次输出1 2 7 3 5 4 6

我们来解释下，首先我们执行同步代码先输出1，然后我们碰到了一个new Promise的函数调用，注意，除了我们刚刚提到的常见的宏任务的和微任务，其他代码绝大部分都是同步代码，这里的new Promise也是。所以里面执行new Promise里面的代码，输出2，然后Promise的状态变为成功的状态，然后就碰到了.then我们先不执行它因为它是微任务，并且V8引擎会开始创建一个微任务队列，.then入队。要注意这个.then里面的setTimeout是先不管的，因为.then都不调用。然后我们又遇到了一个setTimeout,它属于一个宏任务，v8引擎开始创建一个宏任务队列，并且这个setTimeout入队。随后我们执行同步代码输出7。此时所有的同步代码都执行完毕，就开始去检查有没有异步代码要执行，检查的顺序是先检查微任务队列，再检查宏任务队列。于是就把之前进入微任务队列里的.then拿出来执行了，.then的执行上下文此时才进入调用栈中，.then开始执行便先输出了3，输出3之后又碰到一个宏任务setTimeout，继续把这个定时器放到宏任务队列，此时宏任务队列有两个setTimeout。此时微任务队列已经清空，开始执行宏任务队列，首先执行第一个入队的setTimeout，执行它的过程中先输出5，又遇到一个setTimeout，将它加入宏任务队列，接着执行第二个setTimeout，输出4，然后执行最后一个setTimeout，输出6。

大家如果还是不明白可以看我画的图再理解一下（图中的数字代表输出顺序，而不是输出结果）。

我简单的总结下流程：就是先执行同步代码，中途如果遇到异步代码先不执行把它们挂到队列中（宏任务挂宏任务队列，微任务挂微任务队列），等到所有同步代码都执行完毕后去执行异步代码，先执行微任务队列中的代码，再执行宏任务队列中的代码。

相比各位对事件循环机制比较清晰了，我们再来看一段代码，大家思考下这段代码的输出结果是什么。

console.log('script start');
async function async1() {
  await async2()
  console.log('async1 end');  
}
async function async2() {
  console.log('async2 end');
}
async1()
setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout');
}, 0)
new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('promise');
  resolve()
})
.then(() => {
  console.log('then1');
})
.then(() => {
  console.log('then2');
});
console.log('script end');

这份代码最后会依次输出script start，async2 end，promise，script end，async1 end，then1，then2，setTimeout。下面是分析过程：

首先我们执行同步代码打印script start，然后遇到了用async声明的一个函数，这相当于这个函数里面写了return new Promise,注意这不是异步，仍然是同步代码。这只是个函数体的声明并不执行，后面又遇到一个async，依旧是个函数体的声明，不执行。随后我们碰见了async1这是个函数调用，我们开始执行async1函数，因为我们前面提到await后面的代码要当成同步代码来执行，所以我们立即执行async2,所以输出了async2 end，又因为await的下几行代码要进入微任务队列，所以async1 end先不打印，随后我们遇到了一个定时器这是个宏任务，我们先不执行，并把它加入到宏任务队列。后面我们遇到了一个new Promise这是个同步代码，我们输出promise，随后我们遇到了两个.then我们把它们加入到微任务队列。最后输出script end，所有同步代码都执行完毕之后，我们去执行异步代码，我们先去清空微任务队列，依次输出async1 end，then1，then2，然后清空宏任务队列输出setTimeout。