javascript單線程與任務(wù)隊(duì)列
一狐蜕、JavaScript為什么設(shè)計(jì)為單線程赤兴?
JavaScript語言的一大特點(diǎn)就是單線程,換言之就是同一個(gè)時(shí)間只能做一件事坏怪。
for(var j = 0; j < 100000; j++) {
console.log(j);
}
console.log('end');
上面的代碼盼忌,只有for循環(huán)執(zhí)行完畢积糯,才會(huì)執(zhí)行end;
JavaScript的單線程谦纱,與它的用途有關(guān)。作為瀏覽器腳本語言君编,JavaScript的主要用途就是與用戶互動(dòng)跨嘉,以及操作DOM。這決定了它只能是單線程吃嘿,否則會(huì)帶來很復(fù)雜的同步問題祠乃。
假定JavaScript同時(shí)有兩個(gè)線程,一個(gè)線程在某個(gè)DOM節(jié)點(diǎn)上添加內(nèi)容兑燥,另一個(gè)線程刪除了這個(gè)節(jié)點(diǎn)亮瓷,這時(shí)瀏覽器應(yīng)該以哪個(gè)線程為準(zhǔn)?
所以降瞳,為了避免復(fù)雜性嘱支,從一誕生,JavaScript就是單線程挣饥,這已經(jīng)成了這門語言的核心特征除师,將來也不會(huì)改變。
為了利用多核CPU的計(jì)算能力扔枫,HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)汛聚,允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個(gè)線程,但是子線程完全受主線程控制短荐,且不得操作DOM倚舀。所以叹哭,這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)并沒有改變JavaScript單線程的本質(zhì)。
二痕貌、任務(wù)隊(duì)列
"任務(wù)隊(duì)列"是一個(gè)事件的隊(duì)列(也可以理解成消息的隊(duì)列)话速,IO設(shè)備完成一項(xiàng)任務(wù),就在"任務(wù)隊(duì)列"中添加一個(gè)事件芯侥,表示相關(guān)的異步任務(wù)可以進(jìn)入"執(zhí)行棧"了泊交。主線程讀取"任務(wù)隊(duì)列",就是讀取里面有哪些事件柱查;
我們來解釋一下:
Javascript是單線程的廓俭,單線程就意味著所有任務(wù)需要排隊(duì),前一個(gè)任務(wù)結(jié)束唉工,才會(huì)執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)研乒。如果前一個(gè)任務(wù)耗時(shí)很長,后一個(gè)任務(wù)就不得不一直等著淋硝。
如果排隊(duì)是因?yàn)橛?jì)算量太大雹熬,CPU占用高倒也情有可原,但是很多時(shí)候CPU是處于空閑狀態(tài)或者有很大的空間未被使用谣膳,因?yàn)镮O設(shè)備(輸入輸出設(shè)備)很慢(比如Ajax操作從網(wǎng)絡(luò)讀取數(shù)據(jù))竿报,只能等結(jié)果出來,才可以往下執(zhí)行继谚。
JavaScript語言的設(shè)計(jì)者意識到烈菌,主線程完全可以不管IO設(shè)備,把這些等待中的任務(wù)掛起花履,先運(yùn)行排在后面的任務(wù)芽世。等到IO設(shè)備返回了結(jié)果,再去執(zhí)行掛起的任務(wù)诡壁。
因此济瓢,所有任務(wù)可以分成兩種,一種是同步任務(wù)(synchronous)妹卿,另一種是異步任務(wù)(asynchronous)旺矾。
同步任務(wù)指的是,在主線程上排隊(duì)執(zhí)行的任務(wù)纽帖,只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢宠漩,才能執(zhí)行后一個(gè)任務(wù);
異步任務(wù)指的是懊直,不進(jìn)入主線程扒吁、而進(jìn)入"任務(wù)隊(duì)列"(task queue)的任務(wù),只有"任務(wù)隊(duì)列"通知主線程,某個(gè)異步任務(wù)可以執(zhí)行了雕崩,該任務(wù)才會(huì)進(jìn)入主線程執(zhí)行魁索。
具體來說,異步執(zhí)行的運(yùn)行機(jī)制如下盼铁。(同步執(zhí)行也是如此粗蔚,因?yàn)樗梢员灰暈闆]有異步任務(wù)的異步執(zhí)行。)
所有同步任務(wù)都在主線程上執(zhí)行饶火,形成一個(gè)執(zhí)行棧
主線程之外鹏控,還存在一個(gè)"任務(wù)隊(duì)列"(task queue)。只要異步任務(wù)有了運(yùn)行結(jié)果肤寝,就在"任務(wù)隊(duì)列"之中放置一個(gè)事件当辐。
一旦"執(zhí)行棧"中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢,系統(tǒng)就會(huì)讀取"任務(wù)隊(duì)列"鲤看,看看里面有哪些事件缘揪。那些對應(yīng)的異步任務(wù),于是結(jié)束等待狀態(tài)义桂,進(jìn)入執(zhí)行棧找筝,開始執(zhí)行。
主線程不斷重復(fù)執(zhí)行上面的第三步慷吊。
for(var j = 0; j < 100000; j++) {
console.log(j);
setTimeout(function(){
console.log('timeout');
}, j);
}
console.log('end');
上面的代碼袖裕,for循環(huán)里面的j輸出的時(shí)候,同時(shí)會(huì)把setTimeout(異步執(zhí)行)放到任務(wù)隊(duì)列中罢浇,等到循環(huán)體結(jié)束陆赋,繼續(xù)執(zhí)行主線程的其他代碼塊end,當(dāng)主線程代碼塊執(zhí)行完畢嚷闭,才會(huì)按照規(guī)則(微任務(wù)、宏任務(wù))執(zhí)行任務(wù)隊(duì)列中的代碼