如何理解JS单线程?
JS是单线程的,也就是说同一时间只能做一件事,看下边
console.log(1)
setTimeout(() => {
console.log(2)
}, 0);
console.log(3)
// 执行结果
1,3,2
单线程优先执行同步任务,同步任务执行完才去执行异步任务,在执行同步任务的过程中遇到异步任务会挂起,继续执行同步任务。
- 单线程:只有一个线程,代码顺序执行,容易出现代码阻塞(页面假死)。
- 多线程:有多个线程,线程间独立运行,能有效地避免代码阻塞,并且提高程序的运行性能
可以看到多线程其实是比较占优势,事实上,大多数语言采用的也是多线程运行。那竟然如此,为何JavaScript却选择了单线程的方式运行呢?
这就跟js的用途有关了,因为在浏览器中,js主要是用于页面交互以及操作页面的DOM元素的。如果有两个线程,一个线程要求删除DOM元素,另一个线程却要修改DOM元素的样式,那浏览器就无法确定应该听哪个线程的。虽然聪明的小伙伴可能知道可以加个”锁“,但是这就会提高了复杂度,要知道,js可是用了十天就设计出来了呀,不可能搞得这么复杂滴。所以从诞生以来,js就一直是单线程执行的
浏览器线程
既然js是单线程执行的,那各种http请求和事件触发以及逻辑运行怎么可能执行的过来?其实不要混淆了,js线程一般只负责js的解析和执行
。而上面说的请求和事件触发这些都是由浏览器处理的
,而浏览器却是多线程的。一般的浏览器有以下几个线程:
- 事件触发线程:处理常见的DOM操作
- 定时器线程:处理定时器任务,比如
setTimeOut
,setInterval
- http请求线程:处理http请求。
- 渲染引擎线程:负责页面的渲染,当页面发生重绘和回流时会执行该线程
- js引擎线程:负责js的解析和逻辑执行。
我们所说的“js是单线程”指的就是浏览器一般只开一个js引擎线程来执行js。而在执行过程中遇到定时器或者http请求等,会丢给上面相对应的线程执行,而js则继续运行自己代码,这样就不会阻塞了,等到http请求或定时器等返回回调函数的时候且js引擎没有任务时(具体见下文),js再执行这个回调函数,
这就是异步和回调
。
HTML5 Web Worker
当然js执行过程中不可避免也有比如复杂运算或多重循环等耗时操作,针对这个问题HTML5提出了Web Worker,它会在当前js执行主线程中利用Worker类新开辟一个额外的线程来加载和运行特定的JavaScript文件,这个新的线程和JavaScript的主线程互不干扰。同时HTML5也规定了 Web Worker中是不能操作DOM的,任何需要操作DOM的任务都需要委托给JavaScript主线程来执行,所以虽然引入HTML5 Web Worker,但仍然没有改变JavaScript单线程的本质。
EventLoop 事件循环机制
好了,前面铺垫那么多,终于来到了标题所讲的部分了。那么,什么是任务队列和EventLoop呢?
其实,在js执行过程中,分为一个主执行栈和一个任务队列。js的代码执行会在主执行栈中进行,遇到http请求和定时器等异步操作的时候会丢给对应线程执行。而每个异步任务都有一个回调函数,等到请求操作完成或者定时器数秒完成之后,会把对应的回调函数放入到任务队列中。而js主执行栈里面的内容为空后,就会来任务队列里面按队列顺序取一个函数到主执行栈里执行,等函数执行完成之后栈又空了,再来任务队列里取函数执行,如此反复循环直到任务队列和栈都为空,这就是所谓的事件循环机制EventLoop
。
我们可以通过下边例子来熟悉 事件循环机制
function a(){
console.log('this is a function');
}
function b(){
console.log('this is b function');
a();
}
setTimeout(function() {
console.log('this is setTimeout');
}, 0);
b();
1.这段代码在执行b函数之前,遇到setTimeout,所以将setTimeout丢到定时器线程里面去数秒,而主执行栈继续执行,所以调用函数b,函数b入主执行栈。
2.零秒很快数完,所以setTimeout后面的回调函数被放入到任务队列里面,但是主执行栈里面现在不为空,所以还没有轮到任务队列里的函数执行。
3.调用函数b的时候就创建了主执行栈的第一帧,里面包含了b函数的参数和局部变量等,执行输出this is b function。当b调用a时,创建第二帧,同样该帧包含a函数的参数和局部变量,执行输出this is a function。a执行结束,第二帧就出栈。同时b也执行结束了,第一帧出栈,此时主执行栈就为空了。
4.主执行栈为空后,就开始调用任务队列里面的任务。取出第一个回调函数执行,创建新的第一帧,执行输出this is setTimeout。执行完毕该帧出栈,栈为空,继续去任务队列取下一个任务到栈里执行。如此循环反复。
再看一个例子
console.log('A')
while(true) {
}
console.log('B')
// 执行结果
A
先执行输出A这个是没有问题的,当执行到while循环的时候,这是一个同步任务,又是一个循环体,会一直循环执行,所以执行不到B了
再看下边的例子
for(var i=0;i<4;i++){
setTimeout(() => {
console.log(i)
}, 1000);
}
//输出结果 4个4
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