最早js语言就是运行在浏览器端的语言,目的是为了实现页面上的动态交互。实现页面交互的核心就是DOM操作,这就决定了它必须使用单线程模型,否则就会出现很复杂的线程同步问题。 假设在js中有多个线程一起工作,其中一个线程修改了这个DOM元素,同时另一个线程又删除了这个元素,此时浏览器就无法明确该以哪个工作线程为准。所以为了避免线程同步的问题,从一开始,js就设计成了单线程的工作模式。
单线程优缺点:
单线程优点就是更安全,简单;缺点就是如果碰到很耗时的任务(比如ajax请求,文件读写),会出现假死情况,用户体验差,所以就出现了同步任务和异步任务来解决这个问题;
同步模式和异步模式
- 同步模式:代码按顺序一行一行执行,是典型的请求-相应模式,执行顺序和编写顺序保持一致;
console.log('global begin')
function bar () {
console.log('bar task')
}
function foo () {
console.log('foo task')
bar()
}
foo()
console.log('global end')
// global begin
// foo task
// bar task
//global end
// 使用调用栈的逻辑
- 异步模式:任务可以同时执行,不必等待上一个任务结束才继续执行;(比如生活中,你可以同时烧水和煮饭一样)
console.log('global begin')
// 延时器
setTimeout(function timer1 () {
console.log('timer1 invoke')
}, 1800)
// 延时器中又嵌套了一个延时器
setTimeout(function timer2 () {
console.log('timer2 invoke')
setTimeout(function inner () {
console.log('inner invoke')
}, 1000)
}, 1000)
console.log('global end')
// global begin
// global end
// timer2 invoke
// timer1 invoke
// inner invoke
//除了调用栈,还用到了消息队列和事件循环
js 执行异步代码而不用等待,是因有为有 消息队列和事件循环。
- 消息队列:消息队列是一个先进先出的队列,它里面存放着各种消息。
- 事件循环(EventLoop):事件循环是指主线程重复从消息队列中取消息、执行的过程
事件循环流程:
- 宿主环境(node 服务器或者浏览器)为 js 创建线程时,会创建堆(heap)和栈(stack), 堆内存储 javaScript 对象,栈内存储执行上下文;
- 栈内执行上下文的同步任务,执行完即退栈;当执行异步任务时,该异步任务进入等待状态(不入栈),同时通知异步进程,执行完该异步进程后的回调放到消息队列中
- 当栈内同步任务执行结束后,依次执行消息队列中的任务
注:js是单线程的,浏览器不是单线程的,有一些API是有单独的线程去做的
image.png
宏任务和微任务
- 宏任务(macrotask):每次执行栈执行的代码就是宏任务(包括每次从消息队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行)
-
微任务(microtask):当前宏任务执行结束后立即执行的任务(当前宏任务之后,下一个宏任务之前);
所以它的响应速度相比 setTimeout 会更快,因为无需等待渲染,也就是说:在某一个宏任务执行完后,就会将它执行期间产生的所有微任务执行完毕;
举个例子:
我去银行排队办理业务,原本我只想办理取款业务(取款业务当成是宏任务),办理完取款业务后,立即我又想办一个开卡业务(开卡业务当成一个微任务);
这个时候,我不会重新去排队,而是在还没离开办理窗口时,立马让柜台人员帮我再次办理这个业务;
如果我还有其他业务要办理(更多微任务),都是可以继续办理,只要我不离开窗口(后面排队用户也不应该有任何怨言,因为我有排队并且没有离开柜台)。
宏任务包含:
script(整体代码)
setTimeout
setInterval
I/O
UI交互事件
postMessage
MessageChannel
setImmediate(Node.js 环境)
微任务包含:
Promise.then
Object.observe
MutaionObserver
process.nextTick(Node.js 环境)
回调函数(异步编程的根基)
概念:由调用者定义,交给执行者执行的函数
缺点:如果异步函数嵌套很深,就会不可避免的产生回调地狱
// callback就是回调函数
function foo(callback) {
setTimeout(function(){
callback()
}, 3000)
}
foo(function() {
console.log('这就是一个回调函数')
})