Микро- и макрозадачи

Понимание микрозадач и макрозадач — ключ к созданию оптимизированных и высокопроизводительных приложений.

Время чтения: больше 15 мин

В этой статье мы рассмотрим различия макро- и микрозадач, а также слегка коснёмся рендеринга страницы. Понимание разницы между задачами и их приоритетности помогает создавать более производительные, отзывчивые и надёжные веб-приложения, а ещё эффективно управлять асинхронными операциями и событиями.

Event loop

Скопировано

Перед тем как начать, давайте вспомним, как функционирует Event loop (цикл событий) в браузере. Он состоит из трёх основных частей.

Движок JavaScript — компонент, который выполняет код JavaScript и обеспечивает доступ к Web API, стеку (stack) и куче (heap).

Стек — это место, куда попадает наш код, выполняющийся по принципу LIFO (последним вошёл и первым вышел). Давайте рассмотрим на примере:

        
          
          function first() {  console.log('Выполнение первой функции')  // Вызов второй функции, добавляется в стек  second()  console.log('Возврат в первую функцию после второй')}function second() {  console.log('Выполнение второй функции')  // Вызов третьей функции, добавляется в стек  third()  console.log('Возврат во вторую функцию после третьей')}function third() {  console.log('Выполнение третьей функции')}// Начало с первой функцииfirst()
          function first() {
  console.log('Выполнение первой функции')

  // Вызов второй функции, добавляется в стек
  second()
  console.log('Возврат в первую функцию после второй')
}

function second() {
  console.log('Выполнение второй функции')

  // Вызов третьей функции, добавляется в стек
  third()
  console.log('Возврат во вторую функцию после третьей')
}

function third() {
  console.log('Выполнение третьей функции')
}

// Начало с первой функции
first()

        
        
          
        
      

Вот что выведется в консоль:

        
          
          Выполнение первой функцииВыполнение второй функцииВыполнение третьей функцииВозврат во вторую функцию после третьейВозврат в первую функцию после второй
          Выполнение первой функции
Выполнение второй функции
Выполнение третьей функции
Возврат во вторую функцию после третьей
Возврат в первую функцию после второй

        
        
          
        
      

Стек определяет порядок выполнения кода и хранит локальные переменные. Для переменных ссылочного типа на стеке хранится только указатель на данные в куче. Когда функция вызывает другую функцию, контекст первой добавляется в стек, и выполнение передаётся следующей. Когда выполнение завершается, контекст извлекается из стека, и код продолжает выполнение с предыдущей функции.

Куча — это область памяти, в которой хранятся ссылочные типы данных.

Web API — это интерфейсы браузера, такие как fetch(), таймеры и другие функции.

Очереди задач — место, где накапливаются задачи, соответствующие различным событиям пользовательского интерфейса и событиям, инициированным Web API. Например, результат выполнения fetch.

Основные участники Event loop

Event loop работает следующим образом:

  1. Выполнение задач или кода в стеке: прежде всего цикл событий ждёт, пока стек вызовов не станет пустым.
  2. Проверка очереди событий: как только стек вызовов опустошён, цикл событий начинает проверять очереди событий. В браузерах существует несколько очередей для разных типов задач, таких как макрозадачи и микрозадачи.
  3. Выбор задачи из очереди: специальный механизм в браузере определяет, какую задачу из очереди следует выполнить следующей. При выполнении задачи она удаляется из очереди, и код обработки помещается на стек.
    • Выполнение микрозадач: цикл событий обработает все микрозадачи до того, как перейдёт к следующей макрозадаче в очереди. После этого шага очередь микрозадач станет пустой;
    • Переход к следующей макрозадаче: после того как все микрозадачи выполнены, цикл событий возвращается к выбору и запуску следующей макрозадачи из очереди. Стоит заметить, что, если в процессе выполнения макрозадачи возникают микрозадачи, они получают приоритет. Только после обработки всех микрозадач будет взята в работу одна следующая макрозадача.
  4. Повторение цикла – бесконечное выполнение шагов цикла событий. Цикл событий постоянно следит за стеком и очередью событий, обеспечивая эффективное выполнение задач.

Посмотрим на схему, чтобы разобраться, как это работает:

Пример обработки задачи в Event loop
  1. Сначала мы выполняем запрос, вызывая функцию fetch().
  2. Из стека задача помещается в Web API.
  3. Браузер выполняет запрос и возвращает результат выполнения в очередь в своём внутреннем представлении.
  4. Event loop помещает результат выполнения fetch в стек, где его обрабатывает JavaScript-движок.

💡 Обратите внимание: Event loop не является частью движка JavaScript.

Микрозадачи и макрозадачи

Скопировано

Перед тем, как разбираться с примерами кода, узнаем, что такое микро- и макрозадача.

Микрозадачи (или микротаски) — это отложенные задачи, которые имеют приоритет над макрозадачами.

Примеры микрозадач:

  • операции с промисами (например, Promise.then(), Promise.catch(), fetch() и так далее);
  • операции с очередью мутации (например, используемые в API MutationObserver для наблюдения за изменениями DOM);
  • операции, связанные с queueMicrotask(), — функцией для явного добавления микрозадач.

Макрозадачи (или макротаски) — это тоже отложенные задачи, у которых меньший приоритет по сравнению с микрозадачами.

Примеры макрозадач:

  • обработка таймеров (setTimeout, setInterval);
  • обработка событий пользовательского ввода (например, клики, скроллинг);
  • выполнение AJAX-запросов.

Асинхронность в браузере

Скопировано

Рассмотрим два вида асинхронного поведения, доступного в браузере.

Асинхронность WebAPI

Скопировано

Разберём этот вид асинхронности на примере работы функции fetch(). Движок JavaScript выполняет код функции fetch(). Далее вызов передаётся на сторону Web API, а основной поток браузера продолжает работу. После того как fetch-запрос завершится, Web API вернёт результат выполнения в очередь. После результат выполнения подхватит Event loop и обработает JavaScript-движок.

Асинхронность JavaScript-кода (псевдоасинхронность)

Скопировано

Что произойдёт, если завернуть в промис функцию, которая выполняет цикл от 0 до 1 000 000 000? Правильно, браузер зависнет. Дело в том, что, оборачивая код в промис, мы только просим браузер отложить выполнение этого кода на момент, пока очередь не будет обработана. Оборачивание синхронного кода в Promise или его запуск через queueMickotask помещают его почти в конец очереди. Почему почти? С этим разберёмся чуть позже.

💡 Есть ли способ выполнить JavaScript-код параллельно с основным потоком? Да! Это возможно с помощью Web Worker API. Web Worker API можно использовать как для синхронного, так и для асинхронного выполнения кода с гарантией того, что основной поток никогда не будет заблокирован кодом воркера.

Примеры макрозадач

Скопировано

Макрозадачи включают в себя задачи, связанные с таймерами (setTimeout, setInterval), и запланированные на выполнение одна за другой.

        
          
          console.log('Начало')setTimeout(() => {  console.log('Макрозадача выполнена')}, 0)console.log('Конец')
          console.log('Начало')

setTimeout(() => {
  console.log('Макрозадача выполнена')
}, 0)

console.log('Конец')

        
        
          
        
      

В этом примере порядок вывода такой:

        
          
          НачалоКонецМакрозадача выполнена
          Начало
Конец
Макрозадача выполнена

        
        
          
        
      

Даже если задержка setTimeout равна нулю миллисекунд, колбэк не выполняется немедленно. Он будет запланирован как макрозадача и согласно приоритету выполнения: сначала будут обработаны задачи в стэке, далее микрозадачи и только после них будет выполнена макрозадача, в нашем случае, setTimeout.

Примеры микрозадач

Скопировано

Микрозадачи включают в себя промисы (promises) и обработчики, связанные с ними.

        
          
          console.log('Начало')Promise.resolve().then(() => {  console.log('Микрозадача выполнена')})console.log('Конец')
          console.log('Начало')

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('Микрозадача выполнена')
})

console.log('Конец')

        
        
          
        
      

Здесь порядок выполнения такой:

        
          
          НачалоКонецМикрозадача выполнена
          Начало
Конец
Микрозадача выполнена

        
        
          
        
      

Поскольку микрозадачи имеют более высокий приоритет, чем макрозадачи, колбэк из промиса выполняется сразу после завершения текущего цикла выполнения, но перед следующим циклом событий. Это работает таким образом, даже если в Event loop уже есть макрозадачи.

Комбинированный пример: микро- плюс макрозадача

Скопировано

Рассмотрим комбинированный пример, который включает в себя и микрозадачи, и макрозадачи:

        
          
          console.log('Начало')setTimeout(() => {  console.log('Макрозадача выполнена')}, 0)Promise.resolve().then(() => {  console.log('Микрозадача выполнена')})Promise.resolve().then(() => {  console.log('Микрозадача выполнена 2')})console.log('Конец')
          console.log('Начало')

setTimeout(() => {
  console.log('Макрозадача выполнена')
}, 0)

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('Микрозадача выполнена')
})

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('Микрозадача выполнена 2')
})

console.log('Конец')

        
        
          
        
      

Порядок выполнения будет следующим:

        
          
          НачалоКонецМикрозадача выполненаМикрозадача выполнена 2Макрозадача выполнена
          Начало
Конец
Микрозадача выполнена
Микрозадача выполнена 2
Макрозадача выполнена

        
        
          
        
      

Этот пример показывает, что микрозадачи (здесь — промисы) выполняются перед макрозадачами (здесь — таймеры), даже если они были запланированы в коде позже. Это подчёркивает их приоритетность в Event loop. Обратите внимание на приоритеты. Сначала будут выполнены все микрозадачи, а потом — одна макрозадача.

Асинхронность при рендеринге страницы

Скопировано

Мы опустили детали, когда упомянули, что после всех микрозадач выполняется одна макрозадача. На самом деле, после микрозадач может произойти рендеринг страницы. Если вы используете requestAnimationFrame, вызовы могут выполняться до того, как начнётся выполнение макрозадачи. Браузер старается вставить requestAnimationFrame в ближайший рендеринг. Все вызовы requestAnimationFrame происходят примерно каждые 16–67 миллисекунд, но строго после завершения всех микрозадач. Давайте разберём на примере ниже:

        
          
          console.log('Синхронный старт')// макрозадача с setTimeoutsetTimeout(() => {  console.log('Макрозадача 1: setTimeout')}, 0)// Макрозадача с setTimeoutsetTimeout(() => {  console.log('Макрозадача 2: setTimeout')}, 0)// Микрозадача с PromisePromise.resolve()  .then(() => {    console.log('Микрозадача 1: выполнение первого промиса')  })  .then(() => {    console.log('Микрозадача 2: выполнение второго промиса')  })requestAnimationFrame(() => {  console.log('Первый requestAnimationFrame: обновление анимации')})requestAnimationFrame(() => {  console.log('Второй requestAnimationFrame: обновление анимации')})console.log('Синхронный конец')
          console.log('Синхронный старт')

// макрозадача с setTimeout
setTimeout(() => {
  console.log('Макрозадача 1: setTimeout')
}, 0)

// Макрозадача с setTimeout
setTimeout(() => {
  console.log('Макрозадача 2: setTimeout')
}, 0)

// Микрозадача с Promise
Promise.resolve()
  .then(() => {
    console.log('Микрозадача 1: выполнение первого промиса')
  })
  .then(() => {
    console.log('Микрозадача 2: выполнение второго промиса')
  })

requestAnimationFrame(() => {
  console.log('Первый requestAnimationFrame: обновление анимации')
})

requestAnimationFrame(() => {
  console.log('Второй requestAnimationFrame: обновление анимации')
})

console.log('Синхронный конец')

        
        
          
        
      

Порядок вывода:

        
          
          Синхронный стартСинхронный конецМикрозадача 1: выполнение первого промисаМикрозадача 2: выполнение второго промисаПервый requestAnimationFrame: обновление анимацииВторой requestAnimationFrame: обновление анимацииМакрозадача 1: setTimeoutМакрозадача 2: setTimeout
          Синхронный старт
Синхронный конец
Микрозадача 1: выполнение первого промиса
Микрозадача 2: выполнение второго промиса
Первый requestAnimationFrame: обновление анимации
Второй requestAnimationFrame: обновление анимации
Макрозадача 1: setTimeout
Макрозадача 2: setTimeout

        
        
          
        
      

Нам повезло, и requestAnimationFrame-вызовы выполнились перед макрозадачами. Если мы выполним этот код ещё раз, порядок requestAnimationFrame и микрозадачи могут поменяться местами.

Пример макрозадач, создающих микрозадачи

Скопировано
        
          
          console.log('Начало скрипта')setTimeout(() => {  console.log('Макрозадача: setTimeout')  // Микрозадача, созданная внутри макрозадачи  Promise.resolve().then(() => {    console.log('Микрозадача: обработка промиса внутри setTimeout')  })  Promise.resolve().then(() => {    console.log('Микрозадача: обработка промиса внутри setTimeout 2')  })}, 0)setTimeout(() => {  console.log('Макрозадача: setTimeout 2')}, 0)Promise.resolve().then(() => {  console.log('Микрозадача: обработка первого промиса')})console.log('Конец скрипта')
          console.log('Начало скрипта')

setTimeout(() => {
  console.log('Макрозадача: setTimeout')

  // Микрозадача, созданная внутри макрозадачи
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('Микрозадача: обработка промиса внутри setTimeout')
  })

  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('Микрозадача: обработка промиса внутри setTimeout 2')
  })
}, 0)

setTimeout(() => {
  console.log('Макрозадача: setTimeout 2')
}, 0)

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('Микрозадача: обработка первого промиса')
})

console.log('Конец скрипта')

        
        
          
        
      

Последовательность вывода будет следующей:

        
          
          Начало скриптаКонец скриптаМикрозадача: обработка первого промисаМакрозадача: setTimeoutМикрозадача: обработка промиса внутри setTimeoutМикрозадача: обработка промиса внутри setTimeout 2Макрозадача: setTimeout 2
          Начало скрипта
Конец скрипта
Микрозадача: обработка первого промиса
Макрозадача: setTimeout
Микрозадача: обработка промиса внутри setTimeout
Микрозадача: обработка промиса внутри setTimeout 2
Макрозадача: setTimeout 2

        
        
          
        
      

Обратите внимание на ситуацию, когда микрозадача создаётся в макрозадаче. Пока макрозадача не выполнит свой колбэк, браузер не узнает о том, что внутри есть микрозадача. Если в списке задач есть макрозадачи, которые ожидают обработки, а в процессе выполнения одной из макрозадач появились микрозадачи, выполнение оставшихся макрозадач отложится. Это продлится до тех пор, пока все микрозадачи не завершатся, даже если они появились после макрозадач.

Контексты цикла событий

Скопировано

В этом разделе рассмотрим изолированные контексты с собственными циклами обработки событий: основная страница браузера, <iframe> и Web Worker. Каждый из элементов обладает уникальным циклом событий, который не пересекается с другими. С Web Worker всё довольно прямолинейно. Сначала задача отправляется в Worker, и процесс обработки происходит независимо от основного потока браузера.

Ситуация с <iframe> сложнее. Хотя <iframe> и обладает собственным циклом событий, у него нет отдельного потока выполнения. Однако это не означает, что основная вкладка браузера зависнет из-за затратной задачи. Зависнет только <iframe>, а вкладка продолжит работу, хотя браузер будет уведомлять пользователя о проблеме.

Философия микро- и макрозадач

Скопировано

До 2015 года стандарт не подразумевал микрозадачи, до 2014 не подразумевал и Web Worker, а requestAnimationFrame появился только в 2011. Разработчикам приходилось довольствоваться асинхронностью, основанной на макрозадачах или Timer API. В итоге сетап был такой: ни макрозадач, ни requestAnimationFrame, ни Web Worker, и никакого праздника.

Представим ситуацию, когда нужно посчитать что-то сложное на клиенте или, например, вы создаёте кастомные анимации, которые невозможно сделать через CSS. При этом окно браузера не должно блокироваться, а задача должна выполняться. В браузере нет многопоточности, есть только однопоточный Event loop. Как мы можем выйти из ситуации? Правильно, разбить задачу на много подзадачек и выполнить их, постепенно освобождая процесс для рендеринга, событий и запросов.

Рассмотрим пример:

        
          
          function processArrayInChunks(array, chunkProcessingTime) {  let index = 0  const startTime = Date.now()  function processChunk() {    const chunkStartTime = Date.now()    while (index < array.length && (Date.now() - chunkStartTime < chunkProcessingTime)) {      // Пример обработки: увеличиваем каждый элемент массива на 1      array[index] += 1      index++    }    if (index < array.length) {      console.log(`Processed ${index} elements so far...`)      // Запланировать следующий чанк сразу после текущего      setTimeout(processChunk, 1000)    } else {      console.log(`Completed processing ${array.length} elements in ${Date.now() - startTime} ms`)    }  }  processChunk()}// Создаём большой массивconst largeArray = new Array(1000000).fill(0)// Запускаем обработку массива, ограничивая время выполнения подзадачи 17 миллисекундамиprocessArrayInChunks(largeArray, 17)
          function processArrayInChunks(array, chunkProcessingTime) {
  let index = 0
  const startTime = Date.now()

  function processChunk() {
    const chunkStartTime = Date.now()

    while (index < array.length && (Date.now() - chunkStartTime < chunkProcessingTime)) {
      // Пример обработки: увеличиваем каждый элемент массива на 1
      array[index] += 1
      index++
    }

    if (index < array.length) {
      console.log(`Processed ${index} elements so far...`)
      // Запланировать следующий чанк сразу после текущего
      setTimeout(processChunk, 1000)
    } else {
      console.log(`Completed processing ${array.length} elements in ${Date.now() - startTime} ms`)
    }
  }

  processChunk()
}

// Создаём большой массив
const largeArray = new Array(1000000).fill(0)

// Запускаем обработку массива, ограничивая время выполнения подзадачи 17 миллисекундами
processArrayInChunks(largeArray, 17)

        
        
          
        
      

Что здесь происходит?

  • processArrayInChunks принимает массив и время обработки каждой подзадачи. Она инициирует процесс разделения задачи на части.
  • processChunk вызывается рекурсивно через setTimeout. Она обрабатывает часть массива за раз, ограничивая время выполнения заданной длительностью (chunkProcessingTime ).
  • Условие выхода из цикла определяется, когда текущий индекс достигает конца массива. После завершения выводится общее время обработки.

💡 Чтобы замедлить выполнение задачи, пришлось запустить setTimeout с интервалом в секунду.

Благодаря особенности с выполнением одной макрозадачей за раз, фоновая задача не блокирует страницу.

Такая же логика применяется к браузерным событиям. Разработчик подписывается на событие, и очевидно, что он изменяет состояние DOM. После изменений процесс браузера освободится, например, случится рендеринг, и дальше он возьмёт следующую макрозадачу.

💡 Кстати, браузерные UI-события — это не что иное, как макрозадачи.

Давайте подведём промежуточный итог. Макрозадачи — это механизм браузера, предназначенный для «ручного» неблокирующего выполнения больших задач. Говоря больших, имеем в виду, что берём большую задачу и разбиваем её на мелкие подзадачи.

Теперь настаёт очередь метода requestAnimationFrame. Он призван оптимизировать рендеринг и избавить разработчиков от выполнения кастомных сложных анимаций с помощью Timer API. Основная идея тут в том, что попросим браузер запланировать визуальное изменение в ближайшем кадре. Не конкретно одно изменение, а все requestAnimationFrame, которые возможно выполнить в следующем кадре. Давайте рассмотрим на примере:

        
          
          let lastTimestamp = Date.now()function heavyTask() {  const start = Date.now()  const workloadPeriod = Math.random() * 10  while (Date.now() - start < workloadPeriod) {    // Искусственная загрузка  }  console.log('Тяжёлая задача завершена!')}let frame = 0const runFrame = () => {  frame++  console.log('кадр', frame, Date.now() - lastTimestamp)  lastTimestamp = Date.now()  if (frame < 10) {    requestAnimationFrame(runFrame)  }}requestAnimationFrame(runFrame)for (let i = 0; i < 50; i++) {  setTimeout(() => {    requestAnimationFrame(() => {      console.log('раф из макрозадачи', Date.now() - lastTimestamp)    })    heavyTask()  }, 0)}
          let lastTimestamp = Date.now()

function heavyTask() {
  const start = Date.now()

  const workloadPeriod = Math.random() * 10

  while (Date.now() - start < workloadPeriod) {
    // Искусственная загрузка
  }
  console.log('Тяжёлая задача завершена!')
}

let frame = 0
const runFrame = () => {
  frame++
  console.log('кадр', frame, Date.now() - lastTimestamp)

  lastTimestamp = Date.now()

  if (frame < 10) {
    requestAnimationFrame(runFrame)
  }
}

requestAnimationFrame(runFrame)

for (let i = 0; i < 50; i++) {
  setTimeout(() => {
    requestAnimationFrame(() => {
      console.log('раф из макрозадачи', Date.now() - lastTimestamp)
    })
    heavyTask()
  }, 0)
}

        
        
          
        
      

Проясним, что делает код. Мы запускаем requestAnimationFrame, который не загружен, для лога кадров. Ожидается, что он выполняется каждые 17 миллисекунд. Далее, через цикл, создаём 50 макрозадач, которые останавливают цикл событий на отрезке от 0 до 10 миллисекунд. Также выводим в консоль номер кадра и отслеживаем разницу с предыдущим. Этот пример демонстрирует, как браузер планирует выполнение requestAnimationFrame.

В консоли браузера увидим примерно следующее:

  • кадр 1requestAnimationFrame обработан через 2 миллисекунды после начала выполнения кода;
  • Тяжёлая задача завершена! — выполнено 15 макрозадач;
  • кадр 2 — с последнего requestAnimationFrame прошло 104 миллисекунд;
  • раф из макрозадачи— вызвано 15 requestAnimationFrame c интервалом в 0 миллисекунд;
  • Тяжёлая задача завершена! — выполнено 18 макрозадач;
  • кадр 3 — с последнего requestAnimationFrame прошло 105 миллисекунд;
  • раф из макрозадачи — вызвано 18 requestAnimationFrame c интервалом в 0 миллисекунд;
  • Тяжёлая задача завершена! — выполнено 16 макрозадач;
  • кадр 4 — с последнего requestAnimationFrame прошло 102 миллисекунды;
  • раф из макрозадачи — вызвано 16 requestAnimationFrame c интервалом в 0 миллисекунд;
  • Тяжёлая задача завершена! — выполнено 19 макрозадач;
  • кадр 5 — с последнего requestAnimationFrame прошло 102 миллисекунды;
  • раф из макрозадачи— вызвано 19 requestAnimationFrame c интервалом в 0 миллисекунд;
  • Тяжёлая задача завершена! — выполнено 20 макрозадач;
  • кадр 6 — с последнего requestAnimationFrame прошло 104 миллисекунды;
  • раф из макрозадачи — вызвано 20 requestAnimationFrame c интервалом в 0 миллисекунд;
  • Тяжёлая задача завершена! — выполнено 12 макрозадач;
  • кадр 7 — с последнего requestAnimationFrame прошло 64 миллисекунды;
  • раф из макрозадачи — вызвано 12 requestAnimationFrame c интервалом в 0 миллисекунд;
  • кадр 8 — с последнего requestAnimationFrame прошло 0 миллисекунд;
  • кадр 9 — с последнего requestAnimationFrame прошло 13 миллисекунд;
  • кадр 10 — с последнего requestAnimationFrame прошло 17 миллисекунд.

Давайте разберём вывод в консоли. Каждый setTimeout вызывает requestAnimationFrame и тяжёлую задачу, блокирующую цикл событий. Как только браузер понимает что накопилось достаточно requestAnimationFrame для выполнения рендеринга, он пытается применить изменения, которые были запрошены через requestAnimationFrame из setTimeout. Судя по логу, у браузера получилось выполнить 15–20 микрозадач перед тем, как выполнить запросы requestAnimationFrame. В среднем браузер планировал накопившиеся вызовы requestAnimationFrame каждые 100 миллисекунд.

Какой вывод можно сделать? Во-первых, браузер стремится выполнить requestAnimationFrame в ближайший кадр (каждые 17 миллисекунд). Во-вторых, браузер планирует как можно больше задач перед следующими вызовами requestAnimationFrame и старается положить в один кадр как можно больше вызовов requestAnimationFrame, инициированные макрозадачами.

Пример иллюстрирует базовые аспекты взаимодействия браузера с requestAnimationFrame. На практике вызовы requestAnimationFrame включают операции, влияющие на DOM и потребляющие ресурсы процессора. Это может привести к тому, что браузер постарается объединить несколько изменений в один рендеринговый цикл и отложить изменения DOM до следующего кадра для оптимизации производительности.

Дальше, после requestAnimationFrame, в стандарте появляются микрозадачи. Они предназначены для оптимизации браузерного рендеринга и собирают как можно больше изменений состояния приложения. Эти состояния сначала повлияют на DOM, а потом выполнится рендеринг. Дело в том, что процесс рендеринга — дорогая и сложная операция для браузера. Разработчики активно пытаются оптимизировать рендеринг, поэтому в стандарте появляются дополнительные возможности событийного цикла, например, requestAnimationFrame и концепция микрозадач.

Запустим этот код и докажем, что рендеринг выполнится после выполнения всех макрозадач.

        
          
          Promise.resolve('Данные загружены').then((message) => {  console.log(message)  requestAnimationFrame((timestamp) => {    console.log('Анимация для:',message, timestamp)  })})Promise.resolve('Настройки загружены').then((message) => {  console.log(message)  requestAnimationFrame((timestamp) => {    console.log('Анимация для:',message, timestamp)  })})Promise.resolve('Данные пользователя загружены').then((message) => {  console.log(message)  requestAnimationFrame((timestamp) => {    console.log('Анимация для:' ,message, timestamp)  })})
          Promise.resolve('Данные загружены').then((message) => {
  console.log(message)
  requestAnimationFrame((timestamp) => {
    console.log('Анимация для:',message, timestamp)
  })
})

Promise.resolve('Настройки загружены').then((message) => {
  console.log(message)
  requestAnimationFrame((timestamp) => {
    console.log('Анимация для:',message, timestamp)
  })
})

Promise.resolve('Данные пользователя загружены').then((message) => {
  console.log(message)
  requestAnimationFrame((timestamp) => {
    console.log('Анимация для:' ,message, timestamp)
  })
})

        
        
          
        
      

Вывод будет таким:

        
          
          Данные загруженыНастройки загруженыДанные пользователя загруженыАнимация для: Данные загружены 9516312.2Анимация для: Настройки загружены 9516312.2Анимация для: Данные пользователя загружены 9516312.2
          Данные загружены
Настройки загружены
Данные пользователя загружены
Анимация для: Данные загружены 9516312.2
Анимация для: Настройки загружены 9516312.2
Анимация для: Данные пользователя загружены 9516312.2

        
        
          
        
      

Можно заметить, все вызовы requestAnimationFrame выполнились после микрозадач, и у них одинаковый timestamp. Это говорит о том, что в нашем случае браузер запланировал анимацию (сопутствующие изменения в DOM) в ближайший цикл обновления страницы.

Ещё раз подсветим различия между микро- и макрозадачами:

  • браузер выполняет все микрозадачи подряд, а потом переходит к рендерингу и одной макрозадаче;
  • микрозадачи выполняются без каких либо задержек, как, например, это может происходить у Timer API (минимальная задержка в 4 миллисекунды);
  • принцип выполнения макрозадач — одна занимающая процесс макрозадача, после её выполнения событийный цикл должен быть разблокирован для других задач. Только после этого будет взята следующая макрозадача если конечно же она есть;
  • у микрозадач гарантированный порядок исполнения. То есть, если где-то в коде отложите задачи с помощью микрозадач, они будут выполнены только в порядке создания. У вас может возникнуть вопрос: а что с Fetch API? fetch — это же промис, значит, микрозадача. Он должен выполняться согласно порядку вызова микрозадач! Когда используете fetch для выполнения HTTP-запроса, он работает асинхронно, возвращая промис. Этот промис сам по себе не микрозадача, но он будет добавлен в очередь микрозадач после того, как запрос завершится. Будет получен результат или запрос завершится с ошибкой.
        
          
          console.log('Начало скрипта')// Асинхронный запрос через fetchfetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')  .then(response => response.json())  .then(data => {    console.log('Данные получены:', data)  })  .catch(error => {    console.error('Ошибка при запросе:', error)  })  // Добавление микрозадачи  queueMicrotask(() => {    console.log('Выполнение микрозадачи')  })  // Установка таймера с задержкой 0 миллисекунд  setTimeout(() => {    console.log('Выполнение макрозадачи (setTimeout)')  }, 0)  console.log('Конец скрипта')
          console.log('Начало скрипта')

// Асинхронный запрос через fetch
fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1')
  .then(response => response.json())
  .then(data => {
    console.log('Данные получены:', data)
  })
  .catch(error => {
    console.error('Ошибка при запросе:', error)
  })

  // Добавление микрозадачи
  queueMicrotask(() => {
    console.log('Выполнение микрозадачи')
  })

  // Установка таймера с задержкой 0 миллисекунд
  setTimeout(() => {
    console.log('Выполнение макрозадачи (setTimeout)')
  }, 0)

  console.log('Конец скрипта')

        
        
          
        
      

Порядок вывода:

        
          
          Начало скриптаКонец скриптаВызов fetchВыполнение микрозадачи (queueMicrotask)Выполнение макрозадачи (setTimeout)Микрозадача then(response => response.json())Микрозадача then(data => ...)Микрозадача catch(error => ...)
          Начало скрипта
Конец скрипта
Вызов fetch
Выполнение микрозадачи (queueMicrotask)
Выполнение макрозадачи (setTimeout)
Микрозадача then(response => response.json())
Микрозадача then(data => ...)
Микрозадача catch(error => ...)

        
        
          
        
      

Заметим что, несмотря на вызов fetch раньше макрозадачи, результат запроса обработан только после выполнения задачи.