JavaScript執(zhí)行機制和線程介紹

JavaScript的定時器可以完成一些異步操作。例如，同時設(shè)置多個定時器，每個定時器都在3秒后執(zhí)行一段代碼，則3秒后，這些定時器中的代碼都會執(zhí)行。JavaScript的定時器雖然沒有Java中的多線程那樣強大，但在開發(fā)中也能滿足大部分的需求。下面針對JavaSeript的執(zhí)行機制進行講解。

1、單線程

JavaScript語言的一大特點就是單線程，也就是說，同-一個時間只能做一件事。這是因為JavaScript這門腳本語言誕生的使命所致，即JavaScript是為處理頁面中用戶的交互，以及操作DOM而誕生的。比如，對某個DOM元素進行添加和刪除操作，不能同時進行，應(yīng)該先進行添加，之后再刪除。

單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊，前一個任務(wù)結(jié)束，才會執(zhí)行后一個任務(wù)，這樣所導(dǎo)致的問題是，如果JavaScript執(zhí)行的時間過長，就會造成頁面的渲染不連貫，導(dǎo)致頁面渲染加載有阻塞的感覺。 為了更好地理解，下面我們通過段代碼來演示。

console.log(1);
setTimeout(function () {
    console.log(3);
}, 5000);
console.log(2);

執(zhí)行上述代碼，在控制臺會看到程序先輸出了1、2,等待5秒后輸出3。由此可見，當(dāng)調(diào)用setTimeout()方法后，該方法會立即執(zhí)行完成，然后執(zhí)行后面的代碼，在控制臺中輸出2。而為setTimeout()傳入的函數(shù)，它會在5秒后執(zhí)行。像這樣的操作就稱為異步操作。這個異步執(zhí)行的函數(shù)稱為回調(diào)函數(shù)，它的調(diào)用時機是由定時器來決定的。

2、同步和異步

為了更好地利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)，允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個線程。于是JavaScript出現(xiàn)了同步和異步的概念。

所謂同步，就是前一個任務(wù)結(jié)束后再執(zhí)行后一個任務(wù)，程序的執(zhí)行順序與任務(wù)的排列順序是一致的、同步的。比如做飯的同步做法，燒水煮飯，等水開了之后，再去切菜，炒菜。

所謂異步，就是在做一件事件的同時，可以去處理其他的事情。還以做飯為例，異步做法是，在燒水煮飯的同時去切菜炒菜。 同步任務(wù)都是在主線程上執(zhí)行的，會形成一個執(zhí)行棧，而異步任務(wù)是通過回調(diào)函數(shù)實現(xiàn)的。一般來說，異步任務(wù)有3種類型，第1種是普通事件，如click、resize 等；第2種是資源加載，如load、error等；第3種是定時器，如setInterval()、setTimeout()。

3、執(zhí)行機制

當(dāng)定時器的時間設(shè)為0的時候，就會產(chǎn)生一個問題， 到底是為定時器傳入的回調(diào)函數(shù)優(yōu)先執(zhí)行，還是setTimeout()后面的代碼優(yōu)先執(zhí)行呢?示例代碼如下。

console.log(1);
setTimeout (function () {
    console.log(3);
    }, 0);
for (var i = 0, str = ''; i< 900000; i++) {
    str += i;
    //利用字符串拼接運算拖慢執(zhí)行時間
}
console.log(2);

上述代碼執(zhí)行后，輸出順序為1、2、3。顯然，為定時器傳入的回調(diào)函數(shù)是最后執(zhí)行的。為了降低偶然性，第5 ~ 7行的代碼拖慢了執(zhí)行時間，但最終結(jié)果仍然是3最后輸出。 在JavaScript中，同步任務(wù)是優(yōu)先執(zhí)行的，它們會被放入執(zhí)行棧中執(zhí)行，而異步任務(wù)(回調(diào)函數(shù))則被放人任務(wù)隊列中，如下圖所示。

在上圖中，一且執(zhí)行棧中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢，系統(tǒng)就會按次序讀取任務(wù)隊列中的異步任務(wù)，于是被讀取的異步任務(wù)就會結(jié)束等待狀態(tài)，進入執(zhí)行棧，開始執(zhí)行。因為JavaScript的主線程會不斷地重復(fù)獲得任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)、再獲取任務(wù)、再執(zhí)行，所以這種機制被稱為事件循環(huán)( Event Loop )。

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