javaScript为什么是单线程
js最大的特点的就是单线程,就是同一时间只能做一件事情,那为什么不能是多线程呢?
js的单线程与它的用途有关。作为浏览器脚本语言,js的主要用途是与用户互动和操作DOM。所以决定它就只能是单线程,否则就会带来很多复杂的同步问题。假如js同时有两个线程,一个是新增DOM,一个是删除这个DOM节点,这时后浏览器应该执行哪个线程呢?
所以为了避免这些复杂性,js从一诞生就是单线程,这就是js的核心特征,将来也不会改变
虽然为了利用CPU的计算能力,HTML5提出Web Worker标准,允许js脚本创建多个线程,但是子线程完全收到主线程控制,而且不能错做DOM,所以本质还是单线程
任务队列
单线程中,所有的任务都需要排队执行,只有前一个任务执行完成以后,才能执行下一个任务,无论前一个任务执行多久的时间,后一个任务都要等待其执行完成。
如果排队时因为计算量大,CPU忙不过来,倒也还好,但是很多时候CPU时闲置的,因为IO设备(输入输出设备)很慢,比如(ajax操作从网上读取数据),不得不等待请求结果出来,再往下执行
那其实主线程完全可以不管IO设备,挂起处于等待的任务,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。
于是,所有任务可以分为两类,一种时同步任务(synchronous),一种时异步任务(asynchronous)。同步任务就是指在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完成,才能执行后一个任务,异步任务,不进入主线程,而是进入“任务队列”(task queue)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,该任务才回进入主线程。
具体来说,异步执行的运行机制如下。(同步也是如此,因为它可以被视为每一偶异步任务的异步执行)
(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,于是就结束了等待状态,进入执行栈,开始执行。
(4)主线程会不断重复执行上面的第三部
这也是事件循环的核心原理
下图是主线程和任务队列的示意图
只要主线程空了,就会去读取“任务队列”,这就是js的运行机制,这个过程会不断重复,就是事件循环
事件和回调函数
"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)。只要指定过回调函数,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。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。
"任务队列"是一个先进先出的数据结构,排在前面的事件,优先被主线程读取。主线程的读取过程基本上是自动的,只要执行栈一清空,"任务队列"上第一位的事件就自动进入主线程。但是,由于存在后文提到的"定时器"功能,主线程首先要检查一下执行时间,某些事件只有到了规定的时间,才能返回主线程。
#Event Loop 主线程丛“任务队列”中读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个这个运行机制又称为Event Loop(事件循环)