JavaScript單線程和任務隊列的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關JavaScript單線程和任務隊列的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

一、JavaScript為什么設計為單線程？

JavaScript語言的一大特點就是單線程，換言之就是同一個時間只能做一件事。

for(var j = 0; j < 5; j++) {
 console.log(j);
}
console.log('end');

上面的代碼，只有for循環執行完畢，才會執行end；

JavaScript的單線程，與它的用途有關。作為瀏覽器腳本語言，JavaScript的主要用途就是與用戶互動，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會帶來很復雜的同步問題。

假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程在某個DOM節點上添加內容，另一個線程刪除了這個節點，這時瀏覽器應該以哪個線程為準？

所以，為了避免復雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經成了這門語言的核心特征，將來也不會改變。

為了利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標準，允許JavaScript腳本創建多個線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。所以，這個新標準并沒有改變JavaScript單線程的本質。

二、任務隊列

"任務隊列"是一個事件的隊列（也可以理解成消息的隊列），IO設備完成一項任務，就在"任務隊列"中添加一個事件，表示相關的異步任務可以進入"執行棧"了。主線程讀取"任務隊列"，就是讀取里面有哪些事件；

我們來解釋一下：

Javascript是單線程的，單線程就意味著所有任務需要排隊，前一個任務結束，才會執行后一個任務。如果前一個任務耗時很長，后一個任務就不得不一直等著。

如果排隊是因為計算量太大，CPU占用高倒也情有可原，但是很多時候CPU是處于空閑狀態或者有很大的空間未被使用，因為IO設備（輸入輸出設備）很慢（比如Ajax操作從網絡讀取數據），只能等結果出來，才可以往下執行。

JavaScript語言的設計者意識到，主線程完全可以不管IO設備，把這些等待中的任務掛起，先運行排在后面的任務。等到IO設備返回了結果，再去執行掛起的任務。

因此，所有任務可以分成兩種，一種是同步任務（synchronous），另一種是異步任務（asynchronous）。

同步任務指的是，在主線程上排隊執行的任務，只有前一個任務執行完畢，才能執行后一個任務；

異步任務指的是，不進入主線程、而進入"任務隊列"（task queue）的任務，只有"任務隊列"通知主線程，某個異步任務可以執行了，該任務才會進入主線程執行。

具體來說，異步執行的運行機制如下。（同步執行也是如此，因為它可以被視為沒有異步任務的異步執行。）

所有同步任務都在主線程上執行，形成一個執行棧

主線程之外，還存在一個"任務隊列"（task queue）。只要異步任務有了運行結果，就在"任務隊列"之中放置一個事件。

一旦"執行棧"中的所有同步任務執行完畢，系統就會讀取"任務隊列"，看看里面有哪些事件。那些對應的異步任務，于是結束等待狀態，進入執行棧，開始執行。

主線程不斷重復執行上面的第三步。

for(var j = 0; j < 5; j++) {
  console.log(j);
  setTimeout(function() {
    console.log('timeout');
  }, 0);
}

console.log('end');

//結果0 1 2 3 4 end timeout timeout timeout timeout timeout

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