JavaScript 同步与异步 学习笔记

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在我们学JavaScript中一定会涉及一个,但是并不好理解的同步与异步任务。这篇文章我们就简单的来聊一下这个问题。

单线程

1)首先我们都知道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

2)为什么是单线程 这个和js的应用有很大的关系。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
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,

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

总的来说,JavaScript的异步机制包括以下几个步骤:

(1)所有同步任务都在主线程上执行,行成一个执行栈
(2)主线程之外,还存在一个任务队列,只要异步任务有了结果,就会在任务队列中放置一个事件
(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,看看里面还有哪些事件,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)主线程不断的重复上面的第三步