JavaScript 中的同步和异步

一、单线程

JavaScript 语言的一大特点就是单线程,也就是说,同一个时间只能做一件事,需要排队执行。如果前面的A任务会花费大量的时间,就会导致后面的B任务停止执行,知道A执行完才会执行B。如果排队是因为计算量大,CPU忙不过来,倒也算了,但是很多时候CPU是闲着的,因为IO设备(输入输出设备)很慢(比如Ajax操作从网络读取数据,进行大量计算),不得不等着结果出来,再往下执行。

<script>
console.log('主线程开始');
// 循环产生阻塞
for (let i = 0; i < 100000000; i++) {
}
console.log('循环执行完毕');

</script>

在 for 循环执行时后面的逻辑一直处于等待状态( 也可以理解为一种阻塞状态 )。

JavaScript 语言的设计者意识到,这时主线程完全可以不管处于等待中的任务,先运行排在后面的任务。等到循环返回了结果,再回过头,把挂起的任务继续执行下去,这样的设计思路被称为异步。

二、同步和异步

为了防止主线程的不阻塞,异步方案产生。 所有任务可以分成两种,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)。

同步任务指的是:在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务;

异步任务指的是:不进入主线程、而进入"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,该任务才会进入主线程执行。任务队列其实是一个先进先出的数据结构

(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"中的所有同步任务执行完毕,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,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。
(4)主线程不断重复上面的第三步。

一个异步示例

<script>
console.log('主线程开始');
// 循环产生阻塞
// 使用延时函数产生异步
setTimeout(()=>{
	for (let i = 0; i < 100000000; i++) {
	}
	console.log('循环执行完毕');
}, 2000);
console.log('优先与上面的循环执行');
</script>

用定时器(异步操作)将for循环包裹起来,使for循环成为异步操作,不进入主线程,不会因为for循环而等待大量时间。