js单线程中的同步和异步

单线程


(1)单线程的概念

JavaScript是一门单线程的语言,因此,JavaScript在同一个时间只能做一件事,单线程意味着,如果在同个时间有多个任务的话,这些任务就需要进行排队,前一个任务执行完,才会执行下一个任务,比如说下面这段代码


// 同步代码


function fun1() {


console.log(1);


}


function fun2() {


console.log(2);


}


fun1();


fun2();

// 输出


1


2

很容易可以看出,输出会依次输入1,2,因为代码是从上到下依次执行,执行完fun1(),才继续执行fun2(),但是如果fun1()中的代码执行的是读取文件或者ajax操作,文件的读取和数据的获取都需要一定时间,难道我们需要完全等到fun1()执行完才能继续执行fun2()么?为了解决这个问题,后面我们会介绍同步和异步的概念

(2)为什么是单线程

其实,JavaScript的单线程,与它的用途是有很大关系,我们都知道,JavaScript作为浏览器的脚本语言,主要用来实现与用户的交互,利用JavaScript,我们可以实现对DOM的各种各样的操作,如果JavaScript是多线程的话,一个线程在一个DOM节点中增加内容,另一个线程要删除这个DOM节点,那么这个DOM节点究竟是要增加内容还是删除呢?这会带来很复杂的同步问题,因此,JavaScript是单线程的

同步任务和异步任务

(1)为什么会有同步和异步

因为JavaScript的单线程,因此同个时间只能处理同个任务,所有任务都需要排队,前一个任务执行完,才能继续执行下一个任务,但是,如果前一个任务的执行时间很长,比如文件的读取操作或ajax操作,后一个任务就不得不等着,拿ajax来说,当用户向后台获取大量的数据时,不得不等到所有数据都获取完毕才能进行下一步操作,用户只能在那里干等着,严重影响用户体验

因此,JavaScript在设计的时候,就已经考虑到这个问题,主线程可以完全不用等待文件的读取完毕或ajax的加载成功,可以先挂起处于等待中的任务,先运行排在后面的任务,等到文件的读取或ajax有了结果后,再回过头执行挂起的任务,因此,任务就可以分为同步任务和异步任务

(2)同步任务

同步任务是指在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能继续执行下一个任务,当我们打开网站时,网站的渲染过程,比如元素的渲染,其实就是一个同步任务

(3)异步任务

异步任务是指不进入主线程,而进入任务队列的任务,只有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,当我们打开网站时,像图片的加载,音乐的加载,其实就是一个异步任务

(4)异步机制

那么,JavaScript中的异步是怎么实现的呢?那要需要说下回调和事件循环这两个概念啦

首先要先说下任务队列,我们在前面也介绍了,异步任务是不会进入主线程,而是会先进入任务队列,任务队列其实是一个先进先出的数据结构,也是一个事件队列,比如说文件读取操作,因为这是一个异步任务,因此该任务会被添加到任务队列中,等到IO完成后,就会在任务队列中添加一个事件,表示异步任务完成啦,可以进入执行栈啦~但是这时候呀,主线程不一定有空,当主线程处理完其它任务有空时,就会读取任务队列,读取里面有哪些事件,排在前面的事件会被优先进行处理,如果该任务指定了回调函数,那么主线程在处理该事件时,就会执行回调函数中的代码,也就是执行异步任务啦

单线程从从任务队列中读取任务是不断循环的,每次栈被清空后,都会在任务队列中读取新的任务,如果没有任务,就会等到,直到有新的任务,这就叫做任务循环,因为每个任务都是由一个事件触发的,因此也叫作


事件循环


异步运行机制如下:

(1)所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。


(2)主线程之外,还存在一个”任务队列”(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在”任务队列”之中放置一个事件。


(3)一旦”执行栈”中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取”任务队列”,看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。


(4)主线程不断重复上面的第三步。

只要主线程空了,就会去读取”任务队列”,这就是JavaScript的运行机制。这个过程会不断重复。


“任务队列”是一个事件的队列(也可以理解成消息的队列),IO设备完成一项任务,就在”任务队列”中添加一个事件,表示相关的异步任务可以进入”执行栈”了。主线程读取”任务队列”,就是读取里面有哪些事件。


“任务队列”中的事件,除了IO设备的事件以外,还包括一些用户产生的事件(比如鼠标点击、页面滚动等等),比如$(selectot).click(function),这些都是相对耗时的操作。只要指定过这些事件的回调函数,这些事件发生时就会进入”任务队列”,等待主线程读取。


所谓”回调函数”(callback),就是那些会被主线程挂起来的代码,前面说的点击事件$(selectot).click(function)中的function就是一个回调函数。异步任务必须指定回调函数,当主线程开始执行异步任务,就是执行对应的回调函数。例如ajax的success,complete,error也都指定了各自的回调函数,这些函数就会加入“任务队列”中,等待执行。


JS中attribute和property的区别
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