js 异步解析

一 、js单线程分析

我们都知道js的一大特点是单线程，也就是同一时间点，只能处理一件事，一句js代码。那为什么js要设计成单线程而不是多线程呢？这主要和js的用途有关，js作为浏览器端的脚本语言，主要的用途为用户与服务端的交互与操作dom。而操作dom就注定了js只能是单线程语言。假如js才取多线程将会出现，多个线程同时对一个dom进行操作的情况，浏览器将无法判断如何渲染。不仅js是单线程，浏览器渲染dom也是单线程的，js的执行和浏览器渲染dom共用的一个线程，这就导致了在html代码中书写js代码会造成浏览器端渲染的阻塞。例如：在html某个位置，写一个段带有alert（‘稍等'），alert 之前html已经被渲染出来，而alert之后的html被这段js阻塞了。为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完 全受主线程控制，且不可进行DOM操作。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

所谓的js单线程，是指在浏览器中JS引擎负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个。不妨叫它主线程。但是实际上浏览器处理js还存在其他的线程。例如：处理AJAX请求的线程、处理DOM事件的线程、定时器线程、读写文件的线程(例如在Node.js中)等等。这些线程可能存在于JS引擎之内，也可能存在于JS引擎之外，在此我们不做区分。不妨叫它们工作线程。

总结一下：js之所以才取单线程模式是为了避免DOM渲染冲突。而浏览器中执行js线程是单线程我们称它为主线程，同时还存在其它处理js的线程，我们称它为工作线程。js是单线程，但浏览器是多线程的。

二 、同步与异步

单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。这就是同步代码阻塞。如果排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了，但是很多时候CPU是闲着的，因为IO设备（输入输出设备）很慢（比如Ajax操作从网络读取数据），不得不等着结果出来，再往下执行。JavaScript语言的设计者意识到，这时主线程完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。

简单的说，同步就是会阻塞代码的执行，而异步不会。同样拿alert('稍等') 来举例，在一段js代码中加入一段alert，如果没有点击确认，此时代码的执行就被阻塞了，大多数js代码都是同步执行的。异步则相反。那为什么js中要引入异步的概念呢，很简单，由于js的单线程，当遇到耗时的操作时如果采用同步的执行，那么我们就不可能看到如今这么流畅的web应用了。再举个简单的例子：在一条单行道上行驶着很多汽车，假如其中某一辆车出现机械故障，将会导致后面的车也无法通过，此时应该将故障的车拉入旁边的应急车道进行修复，待它修好之后再重新驶入主干道中，不会影响主干道其它行驶的汽车。所以，异步是js单线程下解决耗时问题的一种“无可奈何”的解决方案。也是一种近乎完美的解决方案。

三、js异步与事件轮询

事件轮询（event loop）是js异步的实现方式。简而言之，在js单线程中分为两种任务，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；异步任务指的是，不进入主线程、而进入”任务队列”（task queue）的任务，只有当主进程中所有同步任务执行完毕，且”任务队列”通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。事件轮询就是将主线程中的异步任务挂载到任务队列中，再待到合的时机，将任务队列中的异步函数拉到主进程来执行的这么一个流程。

js中异步操作主要有：

1、定时任务（setTimeout、setInterval）

2、网路请求（ajax、动态<img>加载）

3、事件绑定（click，focus，change等）

js异步具体执行流程分析

大家看一下左边代码，两个console.log操作，两个setTitmeout 操作。按照我们对异步的理解，在主线程中 console.log 为同步任务从上到下依次执行，所以在最先打印的是3，当执行到第一setTimeout时，浏览器js引擎会自动将setTimeout放入工作线程中。ps：在工作线程中，待0.1s后将setTimeout 的回调函数放入异步队列中；主进程中下一个setTimeout ，但是它的延迟时间为0，这并不意味着它能同步执行，它依旧经历如上两个过程，从工作进程中，0s后放入任务队列。接下来是执行console.log(3);当主进程中任务已经执行完毕。任务队列中有一个监视器，随时监视着主进程和任务队列中的异步函数情况，当主进程执行完毕，就判断任务队列中是否有需要执行的函数，如果有就按照队列现后顺序依次放入主进程中，以此往复。

所以上面代码，依次打印为：3，3，2，1。也就是先将非异步执行完，再回过头来执行异步函数，异步函数执行顺序为队列规则，先进先出，也就是先进入队列的异步函数将优先执行。

思考：如果一段代码中现后存在一个ajax 和一个1s的定时函数，那么他们谁先执行呢？ 答案是：不确定。因为不确定ajax请求完毕进入队列的时间。小伙伴们可别被面试管套路了哦。哈哈。

四、前端异步的写法

1、回调函数，也就是在setTimeout或者ajax中添加回调函数，待到指定时间后或者请求到数据后再执行回调。

2、ES6标准：Promise，ES7:async await 这两种都只是js事件轮询实现异步的一种优雅的 方式，将异步变为同步的写法，但都并未改变js异步本质。

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