JavaScript, étant un langage monothread, exécute une tâche à la fois. Cependant, il gère facilement les opérations asynchrones, grâce à la boucle d'événements. La boucle d'événements est un concept fondamental qui alimente le modèle de concurrence de JavaScript, lui permettant de gérer efficacement plusieurs opérations sans bloquer le thread principal. Dans cet article, nous explorerons les subtilités de la boucle d'événements JavaScript, en comprenant comment elle fonctionne et pourquoi elle est cruciale pour développer des applications Web réactives.

Qu'est-ce que la boucle d'événements JavaScript ?

La boucle d'événements est un mécanisme que JavaScript utilise pour gérer les opérations asynchrones. Il vérifie en permanence la pile d'appels et la file d'attente des tâches, garantissant que les tâches sont exécutées dans le bon ordre. L'objectif principal de la boucle d'événements est de maintenir la réactivité de l'application en gérant l'exécution du code synchrone et asynchrone.

Composants clés de la boucle d'événements

1. Pile d'appels :

La pile d'appels est une structure de données qui suit les appels de fonction dans l'ordre Last In, First Out (LIFO). Lorsqu'une fonction est appelée, elle est ajoutée à la pile. Une fois l'exécution de la fonction terminée, elle est supprimée de la pile.

2. API Web :

Les API Web sont fournies par le navigateur (ou l'environnement Node.js) pour gérer les opérations asynchrones telles que setTimeout, les requêtes HTTP (XMLHttpRequest, Fetch API) et les événements DOM. Ces API fonctionnent en dehors du moteur JavaScript.

3. File d'attente de rappel (file d'attente des tâches) :

La file d'attente de rappel est une structure de données qui contient les rappels des opérations asynchrones. Ces rappels sont exécutés lorsque la pile d'appels est vide.

4. Boucle d'événement :

La boucle d'événements surveille en permanence la pile d'appels et la file d'attente de rappel. Si la pile d'appels est vide, elle prend le premier rappel de la file d'attente et le place sur la pile, permettant ainsi son exécution.

Comment fonctionne la boucle d'événements

Pour comprendre la boucle d'événements, passons en revue un exemple :

console.log('Start');

setTimeout(() => {
  console.log('Timeout');
}, 0);

console.log('End');

Exécution étape par étape :

1. Initialisation :

La fonction console.log('Start') est poussée sur la pile d'appels et exécutée, imprimant Start sur la console. La fonction est ensuite supprimée de la pile.

2. Opération asynchrone :

La fonction setTimeout est appelée avec un rappel et un délai de 0 milliseconde. La fonction setTimeout est placée sur la pile d'appels puis immédiatement supprimée après avoir réglé la minuterie. Le rappel est transmis à l'API Web.

3. Continuation:

La fonction console.log('End') est poussée sur la pile d'appels et exécutée, imprimant End sur la console. La fonction est ensuite supprimée de la pile.

4. Exécution du rappel :

Une fois la pile d'appels vide, la boucle d'événements vérifie la file d'attente de rappel. Le rappel de setTimeout est déplacé vers la file d'attente de rappel, puis placé sur la pile d'appels, imprimant Timeout sur la console.

Microtâches et macrotâches

En JavaScript, les tâches sont classées en deux types : les microtâches et les macrotâches. Comprendre la différence entre eux est crucial pour écrire du code asynchrone efficace.

1. Microtâches :

Les microtâches incluent des promesses et des rappels MutationObserver. Ils ont une priorité plus élevée et sont exécutés avant les macrotâches. Après chaque macrotâche, la boucle d'événements vérifie la file d'attente des microtâches et exécute toutes les microtâches disponibles.

2.Macrotâches :

Les macrotâches incluent les opérations setTimeout, setInterval et I/O. Ils sont exécutés dans l'ordre dans lequel ils sont ajoutés à la file d'attente de rappel.

Exemple avec des promesses

Considérons l'exemple suivant avec des promesses :

console.log('Start');

setTimeout(() => {
  console.log('Timeout');
}, 0);

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

console.log('End');

Exécution étape par étape :

1. Initialisation :

console.log('Start') imprime Démarrer.
setTimeout planifie une macrotâche avec un délai de 0 ms.
Promise.resolve().then() planifie une microtâche.
console.log('End') imprime End.

2. Exécution de microtâches :

La file d'attente des microtâches est vérifiée et le rappel de promesse est exécuté, imprimant Promise.

3. Exécution de macrotâches :

La file d'attente des macrotâches est vérifiée et le rappel setTimeout est exécuté, imprimant Timeout.

Meilleures pratiques d'utilisation de la boucle d'événements

1. Évitez de bloquer le fil de discussion principal :

Effectuez des calculs lourds dans les Web Workers ou utilisez des modèles asynchrones pour que le thread principal reste réactif.

2. Utiliser les promesses et Async/Await :

Les promesses et async/await facilitent la gestion des opérations asynchrones et améliorent la lisibilité du code.

3. Comprendre les priorités des tâches :

Soyez conscient des différences entre les microtâches et les macrotâches pour écrire un code plus prévisible et plus efficace.

Conclusion

La boucle d'événements JavaScript est un mécanisme puissant qui permet une programmation asynchrone dans un environnement monothread. En comprenant le fonctionnement de la boucle d'événements, vous pouvez écrire des applications Web plus efficaces et plus réactives. N'oubliez pas de tirer parti des promesses, des asynchrones/attentes et des Web Workers pour gérer efficacement les tâches asynchrones, garantissant ainsi une expérience utilisateur fluide et transparente.