JavaScript的单线程和异步详细

目录
  • 一、任务队列
  • 二、借以解释几个容易困惑的问题
    • 1、setTimeout(f1,0)是什么鬼
    • 2、Ajax请求是否异步
    • 3、界面渲染线程是单独开辟的线程
  • 三、如何利用浏览器的异步机制
  • 四、异步的好处和适合的场景

前言:

说到JavaScript的单线程(single threaded)和异步(asynchronous),很多同学不禁会想,这不是自相矛盾么?其实,单线程和异步确实不能同时成为一个语言的特性。js选择了成为单线程的语言,所以它本身不可能是异步的,但js的宿主环境(比如浏览器,Node)是多线程的,宿主环境通过某种方式(事件驱动,下文会讲)使得js具备了异步的属性。往下看,你会发现js的机制是多么的简单高效!

浏览器:

js是单线程语言,浏览器只分配给js一个主线程,用来执行任务(函数),但一次只能执行一个任务,这些任务形成一个任务队列排队等候执行,但前端的某些任务是非常耗时的,比如网络请求,定时器和事件监听,如果让他们和别的任务一样,都老老实实的排队等待执行的话,执行效率会非常的低,甚至导致页面的假死。所以,浏览器为这些耗时任务开辟了另外的线程,主要包括http请求线程,浏览器定时触发器,浏览器事件触发线程,这些任务是异步的。下图说明了浏览器的主要线程。

一、任务队列

刚才说到浏览器为网络请求这样的异步任务单独开了一个线程,那么问题来了,这些异步任务完成后,主线程怎么知道呢?答案就是回调函数,整个程序是事件驱动的,每个事件都会绑定相应的回调函数,举个栗子,有段代码设置了一个定时器

setTimeout(function(){
    console.log(time is out);
},50);

执行这段代码的时候,浏览器异步执行计时操作,当50ms到了后,会触发定时事件,这个时候,就会把回调函数放到任务队列里。整个程序就是通过这样的一个个事件驱动起来的。
所以说,js是一直是单线程的,浏览器才是实现异步的那个家伙。

说回主线程:

js一直在做一个工作,就是从任务队列里提取任务,放到主线程里执行。下面我们来进行更深一步的理解。

我们把刚才了解的概念和图中做一个对应,上文中说到的浏览器为异步任务单独开辟的线程可以统一理解为WebAPIs,上文中说到的任务队列就是callback queue,我们所说的主线程就是有虚线组成的那一部分,堆(heap)和栈(stack)共同组成了js主线程,函数的执行就是通过进栈和出栈实现的,比如图中有一个foo()函数,主线程把它推入栈中,在执行函数体时,发现还需要执行上面的那几个函数,所以又把这几个函数推入栈中,等到函数执行完,就让函数出栈。等到stack清空时,说明一个任务已经执行完了,这时就会从callback queue中寻找下一个人任务推入栈中(这个寻找的过程,叫做event loop,因为它总是循环的查找任务队列里是否还有任务)。

二、借以解释几个容易困惑的问题

1、setTimeout(f1,0)是什么鬼

这个语句最大的疑问是,f1是不是立刻执行?答案是不一定,因为要看主线程内的命令是否已经执行完了,如下代码:

setTimeout(function(){
console.log(1);
},0);
console.log(2);

2、Ajax请求是否异步

了解完上文内容,我们就知道了,ajax请求内容的时候是异步的,当请求完成后,会触发请求完成的事件,然后把回调函数放入callback queue,等到主线程执行该回调函数时还是单线程的。

3、界面渲染线程是单独开辟的线程

界面渲染线程是单独开辟的线程,是不是DOM一变化,界面就立刻重新渲染?

如果DOM一变化,界面就立刻重新渲染,效率必然很低,所以浏览器的机制规定界面渲染线程和主线程是互斥的,主线程执行任务时,浏览器渲染线程处于挂起状态。

三、如何利用浏览器的异步机制

我们已经知道,js一直是单线程执行的,浏览器为几个明显的耗时任务单独开辟线程解决耗时问题,但是js除了这几个明显的耗时问题外,可能我们自己写的程序里面也会有耗时的函数,这种情况怎么处理呢?我们肯定不能自己开辟单独的线程,但我们可以利用浏览器给我们开放的这几个窗口,浏览器定时器线程和事件触发线程是好利用的,网络请求线程不适合我们使用。下面我们具体看一下:

假设耗时函数是f1,f1是f2的前置任务。

利用定时器触发线程:

function f1(callback){
setTimeout(function(){
    // f1 的代码
    callback();
},0);
}
f1(f2);

这种写法的耦合度高。

利用事件触发线程:

$f1.on('custom',f2);  //这里绑定事件以jQuery写法为例
function f1(){
setTimeout(function(){
    // f1的代码
    $f1.trigger('custom');
},0);
}

这种方法通过绑定自定义事件,对方法一解耦,这样可以通过绑定不同的事件,实现不同的回调函数,但如果应用这种方法过多,不利于阅读程序。

四、异步的好处和适合的场景

异步的好处:

我们直接通过一个例子对同步和异步进行对比,假设有四个任务(编号为1,2,3,4),它们的执行时间都是10ms,其中任务2是任务3的前置任务,任务2需要20ms的响应时间。下面我们做下对比,你就知道怎么实现的非阻塞I/O了。

适合的场景:

可以看出,当我们的程序需要大量I/O操作和用户请求时,js这个具备单线程,异步,事件驱动多种气质的语言是多么应景!相比于多线程语言,它不必耗费过多的系统开销,同时也不必把精力用于处理多线程管理,相比于同步执行的语言,宿主环境的异步和事件驱动机制又让它实现了非阻塞I/O,所以你应该知道它适合什么样的场景了吧!

到此这篇关于JavaScript的单线程和异步详细的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript的单线程和异步内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

(0)

相关推荐

  • 分析JS单线程异步io回调的特性

    我们最开始接触javascript应该大部分是从html中的js脚本开始,但是这种看似简单的语言稀里糊涂的用了好几年,也没有搞清楚它的一些原理机制,有没有躺枪! 起码javascript在操作dom的时候用了各种事件回调,比如按钮,链接的点击,鼠标经过,获取焦点等等. 在这个过程中,我们在dom上绑定一个事件回调函数 比如 onclick="doCheck()" 这个过程就是给dom元素注册了一个click 事件,并且绑定了一个事件回调函数 doCheck(). 当鼠标点击这个元素的时

  • 单线程JavaScript实现异步过程详解

    前两天硬着头皮在部门内部做了一次技术分享,主题如题.索性整理成文章留个纪念! 要了解异步实现,首先我们得先了解: 同步 & 异步 同步:会逐行执行代码,会对后续代码造成阻塞,直至代码接收到预期的结果之后,才会继续向下执行任务. 异步:调用之后先不管结果,继续向下执行任务. 网上各种文章对同步和异步的解释也不外如是,但是看文字总是有点晦涩难懂!我就生活化的来比拟一下这两个概念吧! 就好比请人吃饭: 比如你要请两个人吃饭,一个是巴菲特,由于他是举世瞩目股神想请他吃饭的人从这里排到了法国,你为表诚意,

  • 浅谈JS三座大山之异步和单线程

    单线程 但是我们在开发中,遇到请求网络,或者定时任务的时候,如果等待网络请求结束或者定时任务结束的时候再去做其他事情,这样页面就会卡住,所以js有异步机制解决这个问题. 异步 异步的特点是不会阻塞后面的代码执行,当同步任务执行完毕之后,再执行异步任务.相对的,同步会阻止代码执行.异步任务的应用主要有网络请求和定时任务. 异步是通过callback的方式实现的,在callback里面执行异步执行的代码,但是有一些场景比如我们有三个网络请求abc需要依次执行,在a的回调里发起b请求,在b的回调里发起

  • JavaScript的单线程和异步详细

    目录 一.任务队列 二.借以解释几个容易困惑的问题 1.setTimeout(f1,0)是什么鬼 2.Ajax请求是否异步 3.界面渲染线程是单独开辟的线程 三.如何利用浏览器的异步机制 四.异步的好处和适合的场景 前言: 说到JavaScript的单线程(single threaded)和异步(asynchronous),很多同学不禁会想,这不是自相矛盾么?其实,单线程和异步确实不能同时成为一个语言的特性.js选择了成为单线程的语言,所以它本身不可能是异步的,但js的宿主环境(比如浏览器,No

  • 简单谈谈JavaScript的同步与异步

    1.手绘一张图说明. 2.为什么JavaScript是单线程(这里引用阮一峰老师的话) JavaScript的单线程,与它的用途有关. 作为浏览器脚本语言,JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM. 这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题. 比如,假定JavaScript同时有两个线程,一个线程在某个DOM节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准? 所以,为了避免复杂性,从一诞生,JavaScript就是单线程,这已经成了这门语言的核心

  • Flutter 异步编程之单线程下异步模型图文示例详解

    目录 一. 本专栏图示概念规范 1. 任务概念规范 2. 任务的状态 3. 时刻与时间线 4.同步与异步 二.理解单线程中的异步任务 1. 任务的分配 2.异步任务特点 3. 异步任务完成与回调 三. Dart 语言中的异步 1.编程语言中与异步模型的对应关系 2.Dart 编程中的异步任务 3.当前任务分析 四.异步模型的延伸 1. 单线程异步模型的局限性 2. 多线程与异步的关系 3. Dart 中如何解决单线程异步模型的局限性 一. 本专栏图示概念规范 本专栏是对 异步编程 的系统探索,会

  • JavaScript三大重点同步异步与作用域和闭包及原型和原型链详解

    目录 1. 同步.异步 2. 作用域.闭包 闭包 作用域 3. 原型.原型链 原型(prototype) 原型链 如图所示,JS的三座大山: 同步.异步 作用域.闭包 原型.原型链 1. 同步.异步 JavaScript执行机制,重点有两点: JavaScript是一门单线程语言 Event Loop(事件循环)是JavaScript的执行机制 JS为什么是单线程 最初设计JS是用来在浏览器验证表单操控DOM元素的是一门脚本语言,如果js是多线程的,那么两个线程同时对一个DOM元素进行了相互冲突

  • JavaScript 用fetch 实现异步下载文件功能

    废话不多说了,直接给大家贴代码了,具体代码如下所示: <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <title>sample</title> </head> <body> <button id='btn'>下载</button> <span id='status'></span> &

  • javaScript事件机制兼容【详细整理】

    [添加事件机制]  addEventListener  和  attachEvent [W3C] addEventListener('click' , function(){alert('Hello World')} ,false )  //W3C规范添加事件(IE8及以上不兼容):  第一个参数为事件类型 ,第二个为事件程序 ,第三个 false为事件冒泡,true为事件捕获 [IE] attachEvent('onclick',function(){alert('Hello World')}

  • 原生javascript实现的ajax异步封装功能示例

    本文实例讲述了原生javascript实现的ajax异步封装功能.分享给大家供大家参考,具体如下: <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"&g

  • Java中的同步与异步详细介绍

    进程同步用来实现程序并发执行时候的可再现性. 一.进程同步及异步的概念 1.进程同步:就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回.也就是必须一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事.就像早上起床后,先洗涮,然后才能吃饭,不能在洗涮没有完成时,就开始吃饭.按照这个定义,其实绝大多数函数都是同步调用(例如sin,isdigit等).但是一般而言,我们在说同步.异步的时候,特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务.最常见的例子就是 sendmessage.该函数发送一个消

  • Javascript设计模式之原型模式详细

    目录 1.原型模式 示例一 示例二 示例三 2.观察者模式 1.原型模式 原型模式用于在创建对象时,通过共享某个对象原型的属性和方法,从而达到提高性能.降低内存占用.代码复用的效果. 示例一 function Person(name) { this.name = name; this.config = { a: "1", b: "2", }; this.hello = function () { console.info("hello"); };

  • JavaScript 内置对象 BigInt详细解析

    目录 前言 比较 创建 方法 asIntN() asUintN() toLocaleString() toString() valueOf() 前言 说起JavaScript中的内置对象,其实又很多,今天我们介绍的是BigInt,在开发过程中,其实很少使用这个对象,所以你也不知道这个对象.它提供了一种方法来表示大于 2^53 - 1 的整数.这原本是 Javascript 中可以用 Number表示的最大数字.BigInt可以表示任意大的整数. 比较 它在某些方面类似于 Number,但也有不同

随机推荐