W świecie JavaScript, mechanizm znany jako event loop odgrywa kluczową rolę w działaniu aplikacji webowych. Jest to koncept, który może wydawać się skomplikowany na pierwszy rzut oka, ale jego zrozumienie jest niezbędne dla każdego aspirującego programisty JS. W tym wpisie blogowym przyjrzymy się, czym dokładnie jest event loop, jak działa i dlaczego jest tak ważny w programowaniu asynchronicznym.

Czym jest Event Loop?

Event loop to proces, który umożliwia JavaScriptowi, językowi programowania o pojedynczym wątku, wykonanie wielu operacji jednocześnie (czyli asynchronicznie), bez blokowania wykonywania kodu. Umożliwia to aplikacjom webowym być responsywnymi, nawet gdy wykonują długotrwałe operacje, takie jak pobieranie danych z serwera.

Kluczowe Składniki

Zrozumienie działania event loop wymaga zapoznania się z kilkoma kluczowymi składnikami:

• Call Stack: To miejsce, gdzie przechowywane są funkcje wywołane przez twój kod. JavaScript wykonuje kod linijka po linijce, dodając funkcje do stosu wywołań (call stack) i usuwając je, gdy zostaną wykonane.
• Web APIs: To interfejsy programistyczne dostępne w środowisku przeglądarki, które umożliwiają wykonanie operacji asynchronicznych, takich jak zapytania AJAX, ustawianie timerów czy obsługę zdarzeń. Gdy takie operacje są wywoływane, są przekazywane do Web APIs, by móc działać niezależnie od głównego stosu wywołań.
• Callback Queue: Gdy asynchroniczna operacja się zakończy, funkcja callback (czyli funkcja zwrotna) jest dodawana do kolejki zwrotnej (callback queue). Są to funkcje, które mają zostać wykonane po zakończeniu operacji asynchronicznych.
• Event Loop: To mechanizm, który sprawdza, czy stos wywołań (call stack) jest pusty. Jeśli tak, to przenosi funkcje z kolejki zwrotnej (callback queue) do stosu wywołań, aby mogły zostać wykonane. Dzięki temu, nawet jeśli JavaScript działa na pojedynczym wątku, może obsługiwać wiele operacji asynchronicznych, przenosząc je poza główny wątek, a następnie wykonując, gdy tylko jest to możliwe.

Dlaczego jest to Ważne?

Zrozumienie event loop jest kluczowe dla programistów JS, ponieważ:

• Poprawia wydajność aplikacji: Pozwala na wykonywanie operacji asynchronicznych, takich jak pobieranie danych z serwera, bez zatrzymywania interakcji użytkownika z aplikacją.
• Zwiększa responsywność: Aplikacje mogą reagować na działania użytkownika i aktualizować interfejs użytkownika bez konieczności czekania na zakończenie wszystkich operacji.
• Ułatwia zarządzanie kodem: Rozumienie, jak operacje asynchroniczne są obsługiwane, pozwala na pisanie bardziej czytelnego i efektywnego kodu.

Przykłady? Czemu nie!

Przyjrzyjmy się temu fragmentowi kodu i zobaczmy w jakiej kolejności wykonają się kolejne instrukcje.

1. 'Początek' jest wyświetlany od razu.
2. setTimeout jest wywoływane z opóźnieniem 2000ms (2 sekundy). Funkcja przekazana do setTimeout jest asynchroniczna i zostanie dodana do Web APIs, czekając na swoją kolej do wywołania.
3. 'Koniec' jest wyświetlany od razu po 'Początek', ponieważ nie czekamy na zakończenie timeoutu.
4. Po upłynięciu 2 sekund, nasza funkcja callback z setTimeout jest przenoszona do Callback Queue, a następnie do Call Stack, gdy ten jest pusty, i wykonana, wyświetlając 'Wiadomość wyświetlona po opóźnieniu'.

A teraz zobaczmy jak może to wyglądać w przypadku połączenia setTimeout i synchronicznego kodu:

1. 'Start' jest wyświetlany jako pierwszy.
2. setTimeout z opóźnieniem 0ms jest umieszczane w Web APIs, ale jego callback musi poczekać, aż Call Stack będzie pusty, nawet jeśli opóźnienie wynosi 0ms.
3. Pętla for wykonuje się, zajmując procesor na krótki czas.
4. 'Koniec pętli' jest wyświetlany od razu po zakończeniu pętli.
5. 'Koniec' jest wyświetlany jako następny.
6. Na końcu, po opróżnieniu Call Stack, callback z setTimeout jest przenoszony do Call Stack i wykonany, wyświetlając 'To jest zadanie asynchroniczne'.

Te proste przykłady kodu pokazują, jak JavaScript obsługuje operacje asynchroniczne, takie jak opóźnienia czasowe, nie blokując wykonania kolejnych linii kodu. Dzięki temu mechanizmowi, aplikacje webowe mogą wykonywać zadania takie jak pobieranie danych z serwera, obsługę zdarzeń użytkownika i aktualizacje interfejsu użytkownika bez przerywania interakcji z użytkownikiem.

Dowiedz się również:
Mikrofrontend w 2024r.
JavaScript w IoT (Internet of Things)
Podbij Świat Technologii: Twoja Droga do Sukcesu jako Fullstack Developer