单线程和异步

为什么JavaScript引擎是单线程的？为什么JavaScript要引入异步编程？这些都是老生常谈，不做赘述。值得说明的是，js的事件循环正是用来实现异步特性的。

事件循环概述

js的执行机制就是事件循环。js在执行时，有以下几个主要部分参与了事件循环。

1. 执行栈，用来创建执行环境，执行js代码
2. 异步处理模块，用来处理异步事件
3. 任务队列，包括宏任务队列和微任务队列，用来控制消息的生产消费

事件循环的过程为：当执行栈空的时候，就会从任务队列中，取任务来执行。共分3步：

1. 取一个宏任务来执行。执行完毕后，下一步。
2. 取一个微任务来执行，执行完毕后，再取一个微任务来执行。直到微任务队列为空，执行下一步。
3. 更新UI渲染。

其中，UI渲染会根据浏览器的逻辑，决定要不要马上执行更新，不一定在本次循环中立即执行。可以看到，事件循环中包含UI渲染，这就是为什么我们说js的执行会阻塞UI渲染。

任务队列

任务队列里保存的，是事件的回调函数，异步处理模块就负责将异步事件回调插入到任务队列中。比如，定时器模块执行setTimeout方法后，会在计时结束后，将回调函数加入到相应的宏任务队列中去。

宏任务队列和微任务队列

1. 宏任务队列可以有多个，微任务队列只有一个
2. 宏任务有 script（全局任务）, setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。微任务有 process.nextTick, Promise, Object.observer, MutationObserver。
3. 宏任务队列有优先级之分。每次js引擎从宏任务队列中取宏任务时，会按照优先级选择宏任务队列，若高优先级的宏任务队列中没有任务时，才会到低级的宏任务队列中去取任务。
4. 为什么会有宏任务和微任务之分呢？个人理解，宏任务才是真正意义上的任务，而微任务相当于宏任务的附属的一系列操作和相应。所以，js引擎每次取出一个宏任务执行，并且执行相关的微任务，这样保证一个完整的任务被执行完。这也是微任务队列只有一个的原因，微任务队列就是用来辅助宏任务队列的任务的完整执行的。而宏任务队列才是真正意义的任务，任务有优先级之分就很好理解了，因此才有多个宏任务队列，就是为了区分优先级。

执行过程

首先，js引擎从宏任务队列中取任务，因为script（全局）宏任务队列的优先级最高，因此先将这个任务取出（这个任务是当前所有可执行脚本），并利用执行栈执行这些脚本。在执行过程中，会产生一些异步操作，将之交由异步处理模块处理。异步处理模块会产生一系列异步回调，加入到任务队列中。当前执行栈执行完（栈为空）时，再执行微任务队列中的所有任务。执行完后，再从根据优先级从宏任务队列中取出一个任务执行，然后再从微任务队列中取任务执行直到微任务队列为空。 就这样循环往复，生生不息。