一、单线程的概念

首先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。js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。【js是单线程的是因为：我们需要对dom元素进行操作，如果是多线程，一个线程删除dom节点的内容，一个增加节点内容，听谁的呢？】

如果一个任务要读取文件或者ajax操作，文件的读取和数据的获取都需要时间，难道要一直等到结果返回再继续执行下一个任务吗？

二、同步和异步任务

1.为什么会有同步和异步

Javascript在设计的时候，就考虑到这个问题了，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，只有上一个任务执行完毕，才能执行下一个。

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

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了。

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，可以进入执行栈了，但是这时候，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了。

单线程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，形成一个执行栈；

(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；

原文链接：blog.csdn.net/jiaweiok123…

5.异步转同步的方式

为了解决异步编程，出现了三种类似的用于解决异步操作的方案。（个人理解这种方式为了解决异步操作的，都是异步操作变成同步；需要取到上个方法返回的值，才能继续正常往下执行，见下方回调函数具体需求的描述）

1）回调函数（回调函数就是将一个函数当作另一个主函数的参数来使用的函数）

这是异步编程最基本的方法

需求：假定有两个函数 test1 和 test2，后者等待前者的执行结果。如果test1()是一个比较耗时的任务，就会把test1放入任务队列中，先执行test2的代码，这样test2需要的变量会报错undefind；所以可以考虑改写test1()，把test2()写成test1()的回调函数，改写如下：

//同步操作是这样的 
function test1(){
    setTimeout(() =>{  
        console.log('执行了test1'); 
    }, 2000);
 
}
function test2(){
   console.log('执行了test2');
}
test1()
test2()     //输出结果是：执行了test2  （2s后） 执行了test1

//异步是这样的
function test1(callback){    //(主函数)
    setTimeout(function () {
        console.log('执行了test1');    //主函数任务代码
        callback();
    }, 3000);
}
function test2(){    //回调函数
   console.log('执行了test2');
}
test1(test2); // 3s后输出：执行了test1    执行了test2

解读：回调函数是传统的一种异步编程解决方案，其原理就是将一个函数当作参数传递到另一个主函数中，当主函数执行完自身的内容之后，再运行传递进来的回调函数。

优点：简单，容易理解和部署，缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合，流程会很混乱。
缺点：一个任务只能有一个回调函数

在这里补充一下回调地狱的概念：回调函数里面嵌套回调函数。

//地狱回调
setTimeout(function () {  //第一层
    console.log('张三');//等3秒打印张三在执行下一个回调函数
    setTimeout(function () {  //第二层
        console.log('李四');//等2秒打印李四在执行下一个回调函数
        setTimeout(function () {   //第三层
            console.log('王五');//等一秒打印王五
        }, 1000)
    }, 2000)
}, 3000)

回调地狱是为了让我们代码顺序执行的一种操作（解决异步，变成同步），但是它会使我们的可读性非常差。

2）promise

已经知道setTimeout是一种异步操作了，因此这里的例子可以将每一个setTimeout拟作一次接口请求

需求：存在两个函数a(), b(), 需要在a() 函数所有内容执行完毕之后，再执行b()函数；但是a()函数又存在异步操作（获取数据）；如果按顺序执行a(),b()，就会导致b()先执行，出现数据内容不存在的情况（a是异步的）（可能想表达的是b函数依赖a函数的某些数据吧）；因此使用promise来处理

因为a()函数里有异步操作，就会放入任务队列，等同步操作执行完毕再从任务队列进入主线程执行；
现在想按照 a() =>b() 顺序执行；所以需要promise，通过resolve获取成功的值之后，结果作为.then的返回值，再去调用b()

先不用.then（）处理异步任务

用.then() 处理异步任务
这样就达成了理想的效果，先执行a()函数，然后执行b()函数。

也可以调用catch方法捕获错误，接收rejected状态的值.

3）async-await的基础用法

async作为一个关键字放在函数前面，表示该函数是一个异步函数，异步函数意味着该函数的执行不会阻塞后面代码的执行；而 await 用于等待一个异步方法执行完成；

async/await的作用就是使异步操作以同步的方式去执行

3.1 async 函数和普通函数一样执行，是generator的语法糖。
3.2 async函数的返回值是Promise 对象，所以可以用.then方法指定下一步的操作，return语句返回的值，会成为then方法回调函数的参数

// 使用async/await获取成功的结果
// 定义一个异步函数，3秒后才能获取到值(类似操作数据库)
function getSomeThing(){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        setTimeout(()=>{
            resolve('获取成功')
        },3000)
    })
}
async function test(){
    let a = await getSomeThing();
    console.log(a)
}
test(); // 3秒后输出：获取成功

3.3 基本使用示例：多个异步操作完成后才会进行后续操作

await后面的函数建议返回 Promise对象(即return new Promise((resolve,reject)=>{})) 并且主动调用resolve()才能够进行后续的then或者是后续的await操作，倘若是执行了reject(reject的参数会被catch方法的回调函数接收到)或者throw抛出错误之类的就会导致当前执行中断。

注意1：await命令后面的Promise对象，运行结果可能是rejected，所以最好把await命令放在try…catch代码块中。
注意2：多个await命令后面的异步操作，如果不存在先后关联，最好让它们同时触发。不然会增加耗时；这样做的好处就是，如果两个await直接运行则需要2秒的时间才会运行后续的内容，但是像这样处理一下，两个就会同时开始，即只需要1秒就可以运行后续的内容了。

原文链接：blog.csdn.net/weixin_4581…

javascript同步和异步