浅谈JS的同步异步

我是新手,有很多的困惑,现在把这些困惑都写出来,也许写着写着就明白了,也希望能帮到和我一样的新手,更希望老司机指点。很多时候也只有新手更懂新手的困惑。

关于同步异步,刚开始我的理解是同步就是按照任务的排列顺序执行,异步就是不按任务的排列顺序执行。这种理解很不准确。

看阮一峰的博客,关于同步和异步的解释:

“同步”就是后一个任务等待前一个任务执行完毕后,再执行,执行顺序和任务的排列顺序一致。“异步”就是每一个任务都有一个或者多个** 回调函数 ,当前任务结束的时候,不去执行下一个任务,而是执行自己的 回调函数**(这就是过一段时间才能完成),后一个任务也不会等它之前的任务执行结束,就开始执行了,很明显任务的执行顺序和任务的排列顺序不一致。

那为什么要异步操作呢?

JS的设计模式是单线程的,单线程的意思就是一次只完成一个任务,如果有多个任务,那么就必须排队。打个不太恰当的比方,所有人都在排队买票,每个人都是一个任务,排到张三的时候,张三说现在还不能决定买哪哪一车次的票,等到明天才能决定,所以我先在这里等着。这种情况(同步)肯定不合理了,会形成阻塞的。最好的办法是让张三先站在一边,等到第二天做好决定,再开始排队,这样就不耽搁大家时间了。像这种执行到某任务时,它不能马上完成,而是要等过一段时间才能完成的,就是是异步。

那么问题又来了,既然JS的设计模式是单线程的,一次只能完成一个任务,那么张三们排在了另一队列,那不是有了两个队列了吗,和JS的单线程设计模式违背啊。

查到的资料说,JS是单线程的,但是浏览器内部并不是单线程的。我对于这句话的理解是供开发者开发的JS是单线程的,但是在浏览器内部的处理机制是多线程同时运作的,相当于浏览器内部专门为张三们开辟了一条新的队列,在一边自己等着。为什么JS不用多线程呢,原因是如果开发者在多个线程中操作同一个DOM,操作结果都不同,那么浏览器该听谁的呢。

那么我之前的理解存在的误区就是:把JS和它的运行环境搞混了,概念不清晰。
正确的理解是:我们写好的JS是排成一个队列(单线程)进入浏览器的,在浏览器这个执行环境下开始执行的时候,遇到同步立刻执行(主线程),遇到异步开辟新的线程(子线程)。主线程上所有同步执行完毕,去循环子线程。下面会有更详细的解释。

异步机制的要点:任务队列和事件循环。
要理解** 浏览器 **的并发模型,先看下面这张图:


左边是栈存储的同步任务,右边是堆,用来存储声明的变量、对象。下面的队列,是任务队列,一旦某个任务有了响应就会被推入任务队列中。如用户的点击事件、浏览器收到服务的响应和setTimeout插入的事件。每个异步任务都和一个回调函数相关联。

js中的单线程用来执行栈中的同步任务,当所有栈任务执行完毕后,栈就会被清空。然后读取任务队列中的待处理任务,并把相关的回调压入到栈中,单线程又开始执行新的同步任务。

单线程从任务队列中读取任务是不断循环的,每次栈被清空后,都会去任务队列中读取新的任务,如果没有新的任务,就会等待,直到有新的任务,这就是** 任务循环 ** 。因为每个任务都是事件触发,所以也叫** 事件循环 **。

那么node是不是也这样呢?

先看看node的官方解释:node是一个基于V8引擎的JavaScript运行环境,node使用了一个事件驱动,非阻塞式I/O的模型,使其轻量又高效。

这是定义,对于新手来讲,几乎看不懂说的是几个意思。

翻了一篇大神的文章,上面提到,我们写的js代码是在单线程环境中运行的,但是** node本身不是单线程的 **。如果我们在代码中调用了node提供的异步api(如I/O等),它可能是同过底层的c(c++?)模块在另外线程中实现的。但是对于我们的js代码来说它们处于单线程中。下面是一个他写的比喻:

我们写的js代码就像是一个国王,而nodejs(执行环境)给国王提供了很多仆人。早上,一个仆人叫醒了国王,问他有什么需要。国王给他一份清单,上面列举了所有需要完成的任务,然后睡回笼觉去了。当国王回去睡觉之后,仆人才离开国王,拿着清单,给其它的仆人一个个布置任务。仆人们各自忙各自的去了,直到完成了自己的任务后,才回来把结果禀告给国王。国王一次只召见一个人,其它的人就在外面排着队等着。国王处理完这个结果后,可能给他布置一个新的任务,或者就直接让他走了,然后再召见下一个人。等所有的结果都处理完了,国王就继续睡觉去了。直接有新的仆人完成任务后过来找他。这就是国王的幸福生活。

写到这里我就明白了,nodejs环境和浏览器环境几乎是一样的,我们写的js本身是单线程,交给他们处理的时候,它们在内部可以开辟多个线程,也就是说把上面那张图拿下来解释node,也是成立的。

关于JS单线程异步的解释应该是这样的:JS是单线程的,它的执行环境不是单线程的,才实现了异步。

不知道看的人能不能明白,反正我是写着写着自己明白了,也可能理解错了,但是我觉得错的靠谱。

参考文章:
http://www.cnblogs.com/sxz2008/p/6513619.html
http://ju.outofmemory.cn/entry/86913

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