深入浅出JavaScript运行机制

JavaScript运行三部曲

语法分析
预编译
解释执行

语法分析很简单，就是引擎检查你的代码有没有什么低级的语法错误；解释执行顾名思义便是执行代码了；预编译简单理解就是在内存中开辟一些空间，存放一些变量与函数；

JS预编译什么时候发生

预编译到底什么时候发生? 误以为预编译仅仅发生在script内代码块执行前这倒并没有错预编译确确实实在script代码内执行前发生了但是它大部分会发生在函数执行前

先来区分理解一下这2个概念：变量声明 var ... 函数声明 function(){}

var a = 1;
console.log(a);
function test(a) {
  console.log(a);
  var a = 123;
  console.log(a);
  function a() {}
  console.log(a);
  var b = function() {}
  console.log(b);
  function d() {}
}
var c = function (){
console.log("I at C function");
}
console.log(c);
test(2);

分析过程如下：

页面产生便创建了GO全局对象（Global Object）（也就是window对象）；
第一个脚本文件加载；
脚本加载完毕后，分析语法是否合法；
开始预编译查找变量声明，作为GO属性，值赋予undefined；查找函数声明，作为GO属性，值赋予函数体；

注意：

预编译阶段发生变量声明和函数声明，没有初始化行为（赋值），匿名函数不参与预编译；只有在解释执行阶段才会进行变量初始化；

预编译小结

预编译两个小规则
1. 函数声明整体提升-(具体点说，无论函数调用和声明的位置是前是后，系统总会把函数声明移到调用前面）
2. 变量声明提升-(具体点说，无论变量调用和声明的位置是前是后，系统总会把声明移到调用前，注意仅仅只是声明，所以值是undefined）
预编译前奏
1. imply global 即任何变量，如果未经声明就赋值，则此变量就位全局变量所有。(全局域就是Window)
2. 一切声明的全局变量，全是window的属性； var a = 12;等同于Window.a = 12;
函数预编译发生在函数执行前一刻。

JS 堆栈内存释放

堆内存：存储引用类型值，对象类型就是键值对，函数就是代码字符串。
堆内存释放：将引用类型的空间地址变量赋值成 null，或没有变量占用堆内存了浏览器就会释放掉这个地址
栈内存：提供代码执行的环境和存储基本类型值。
栈内存释放：一般当函数执行完后函数的私有作用域就会被释放掉。

但栈内存的释放也有特殊情况：① 函数执行完，但是函数的私有作用域内有内容被栈外的变量还在使用的，栈内存就不能释放里面的基本值也就不会被释放。② 全局下的栈内存只有页面被关闭的时候才会被释放

堆，栈、队列

堆是一种数据结构，是利用完全二叉树维护的一组数据，堆分为两种，一种为最大堆，一种为最小堆，将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。堆是线性数据结构，相当于一维数组，有唯一后继。

栈在计算机科学中是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。栈是一种数据结构，它按照后进先出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。

队列特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出（FIFO—first in first out）

Event Loop

Event Loop即事件循环，是指浏览器或Node的一种解决javaScript单线程运行时不会阻塞的一种机制，也就是我们经常使用异步的原理。

在JavaScript中，任务被分为两种，一种宏任务（MacroTask），一种叫微任务（MicroTask）。

MacroTask（宏任务）

script全部代码、setTimeout、setInterval、setImmediate（浏览器暂时不支持，只有IE10支持，具体可见MDN）、I/O、UI Rendering。

MicroTask（微任务）

Process.nextTick（Node独有）、Promise、Object.observe(废弃)、MutationObserver（具体使用方式查看这里）

浏览器中的Event Loop

Javascript 有一个 main thread 主线程和 call-stack 调用栈(执行栈)，所有的任务都会被放到调用栈等待主线程执行。

JS调用栈

JS调用栈采用的是后进先出的规则，当函数执行的时候，会被添加到栈的顶部，当执行栈执行完成后，就会从栈顶移出，直到栈内被清空。

我们看个例子：

function sum(a,b){
    return a+b
}
function printSum(a,b){
    let s = sum(a,b)
    console.log(s)
}
printSum(1,2)

当引擎开始执行这段代码的时候，调用栈是空的。接下来，每一步如下所示：

Javascript单线程任务被分为同步任务和异步任务，同步任务会在调用栈中按照顺序等待主线程依次执行，异步任务会在异步任务有了结果后，将注册的回调函数放入任务队列中等待主线程空闲的时候（调用栈被清空），被读取到栈内等待主线程的执行。

导图要表达的内容用文字来表述的话：

同步和异步任务分别进入不同的执行"场所"，同步的进入主线程，异步的进入Event Table并注册函数。
当指定的事情完成时，Event Table会将这个函数移入Event Queue。
主线程内的任务执行完毕为空，会去Event Queue读取对应的函数，进入主线程执行。
上述过程会不断重复，也就是常说的Event Loop(事件循环)。

let data = []; 
$.ajax({ 
    url:www.javascript.com, 
    data:data, 
    success:() => {
        console.log('发送成功!'); 
    } 
})
console.log('代码执行结束');

事件循环，宏任务，微任务的关系如图所示：

执行栈在执行完同步任务后，查看执行栈是否为空，如果执行栈为空，就会去检查微任务(microTask)队列是否为空，如果为空的话，就执行Task（宏任务），否则就一次性执行完所有微任务。每次单个宏任务执行完毕后，检查微任务(microTask)队列是否为空，如果不为空的话，会按照先入先出的规则全部执行完微任务(microTask)后，设置微任务(microTask)队列为null，然后再执行宏任务，如此循环。

举个例子

console.log('script start');

setTimeout(function() {
  console.log('setTimeout');
}, 0);

Promise.resolve().then(function() {
  console.log('promise1');
}).then(function() {
  console.log('promise2');
});
console.log('script end');