JavaScript執(zhí)行機(jī)制和線程介紹

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

1、單線程

JavaScript語(yǔ)言的一大特點(diǎn)就是單線程，也就是說(shuō)，同-一個(gè)時(shí)間只能做一件事。這是因?yàn)镴avaScript這門腳本語(yǔ)言誕生的使命所致，即JavaScript是為處理頁(yè)面中用戶的交互，以及操作DOM而誕生的。比如，對(duì)某個(gè)DOM元素進(jìn)行添加和刪除操作，不能同時(shí)進(jìn)行，應(yīng)該先進(jìn)行添加，之后再刪除。

單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊(duì)，前一個(gè)任務(wù)結(jié)束，才會(huì)執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)，這樣所導(dǎo)致的問題是，如果JavaScript執(zhí)行的時(shí)間過長(zhǎng)，就會(huì)造成頁(yè)面的渲染不連貫，導(dǎo)致頁(yè)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(lái)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(tái)會(huì)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(huì)立即執(zhí)行完成，然后執(zhí)行后面的代碼，在控制臺(tái)中輸出2。而為setTimeout()傳入的函數(shù)，它會(huì)在5秒后執(zhí)行。像這樣的操作就稱為異步操作。這個(gè)異步執(zhí)行的函數(shù)稱為回調(diào)函數(shù)，它的調(diào)用時(shí)機(jī)是由定時(shí)器來(lái)決定的。

2、同步和異步

為了更好地利用多核CPU的計(jì)算能力，HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)，允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個(gè)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(gè)任務(wù)結(jié)束后再執(zhí)行后一個(gè)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(shí)，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(shí)去切菜炒菜。 同步任務(wù)都是在主線程上執(zhí)行的，會(huì)形成一個(gè)執(zhí)行棧，而異步任務(wù)是通過回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。一般來(lái)說(shuō)，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(shí)器，如setInterval()、setTimeout()。

3、執(zhí)行機(jī)制

當(dāng)定時(shí)器的時(shí)間設(shè)為0的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題， 到底是為定時(shí)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(yùn)算拖慢執(zhí)行時(shí)間
}
console.log(2);

上述代碼執(zhí)行后，輸出順序?yàn)?、2、3。顯然，為定時(shí)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(shí)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(huì)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(duì)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(huì)按次序讀取任務(wù)隊(duì)列中的異步任務(wù)，于是被讀取的異步任務(wù)就會(huì)結(jié)束等待狀態(tài)，進(jìn)入執(zhí)行棧，開始執(zhí)行。因?yàn)镴avaScript的主線程會(huì)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(jī)制被稱為事件循環(huán)( Event Loop )。

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