预备学问

1. 历程（process）

历程是系统资源分配一个自力单位，一个递次至少有一个历程。比方说：一个工场代表一个 CPU, 一个车间就是一个历程，任一时刻，只能有一个历程在运转，其他历程处于非运转状况。

2. 线程（Thread）

线程是CPU调理和分配的基本单位，一个线程只能属于一个历程，一个历程可以有多个线程且至少有一个。比方说一个车间的工人，可以有多个工人一同事变。

生涯中常常能看到，某某电脑 CPU 的 4 核 4 线程，其意义是指，这款 CPU 统一时间最多只能运转 4 个线程，所以有些线程会处于事变状况，有的线程会处于中缀，梗塞，就寝状况。

常常看到有很多使命同时在举行，一边事变，一边听歌，还一边下载影戏。那是因为这些线程在以闪电般的速率不停的切换重要的几个线程，所以，人的体验上觉得是很多很多使命在同时举行。

3. 栈(stack)

栈是一种数据构造，具有后进先出的特征，最最先进入栈构造的数据反而末了才出来。

4. 行列(queue)

行列也是一种数据构造，数据只能从一边进，一边出，先进去的天然就先出来。

5. 同步和异步(sync async)

同步和异步关注的音讯通讯机制，同步在函数挪用时，假如挪用者没有拿到响应效果，递次会继承守候，晓得拿到效果为止。而异步会实行厥后的代码，比及有响应效果后，才处置惩罚响应。

6. 壅塞和非壅塞(blocking & non-blocking)

壅塞和非壅塞关注的是递次守候挪用效果时的状况，壅塞的意义是，在挪用效果返回响应前，线程会被挂起占用，递次没法继承往下走，而非壅塞的线程则不会挂起，背面的代码可以继承往下实行。

比方说：我去超市买包薯片，老板告诉我货架上没货了，马上去库房拿，这历程当中，老板要我站着等他，直到他拿到货出来给我。这个历程就是壅塞。

假如老板告诉我，可以先回去，他一会去库房拿，拿到了以后打电话给我。这个历程，就黑白壅塞的，我不必守候，还可以干其他的事变。

7. 实行栈(execution stack)

js 代码在实行代码时，JS 会给挪用代码天生一个实行高低文对象，并将其压入实行高低文栈，起首进入栈底的是全局高低文，然后是函数的实行高低文（Execution Context），函数实行完以后，函数高低文从栈中弹出，直到退出阅读器，全局高低文才从栈底弹出。

用代码举个例子：

var globalName = "window";

var foo1 = function() {
    console.log("foo1");
}

var foo2 = function() {
    console.log("foo2");
    foo1();
}

foo2();

上面的图片大抵可以形貌实行高低文栈的完成逻辑，有关实行高低文的学问，人人可以翻看我之前的文章 – 《JavaScript 之实行高低文》

二、为何 JS 是单线程模子？

JavaScript 的一个异常风趣的特征是事宜轮回模子，与很多其他言语差别，它永不壅塞。 处置惩罚 I/O 一般经由过程事宜和回调来实行 — MDN

阅读器重要使命是给用户是视觉和交互上的体验，假如页面使用历程当中，偶然涌现壅塞、挂起、无响应的体验一定黑白常蹩脚的。同时，假如采纳多线程同步的模子，那末怎样保证统一时间修改了 DOM, 究竟是哪一个线程先见效呢。

阅读器实行环境的中心头脑在于使命调理体式格局的迥殊：

哪一个使命的优先级高，先来就先运转，直到实行完了才实行下一个，而且统一时刻只能实行一个代码片断，即所谓的单线程模子。

比方说，银行的柜台只开启了一个柜台，每个人想要解决营业，就得先拿号列队，叫到了你的号码，你才上去解决营业。不能多个人同时在一个柜台解决营业，不然就很轻易出差错。

三、事宜轮回

事宜轮回是 JS 处置惩罚种种事宜的中心，因为多个线程同时操纵 DOM， 形成不可控的题目，所以 JS 采纳了单线程模子。别的，因为一切的事宜同步实行，实行完一个才实行下一个，会形成页面衬着的梗塞。JS 中存在异步事宜，用户可以在点击页面的时刻，要求收集响应的同事，还可以举行其他的点击操纵，保证了页面不会因为收集要求，多种 IO 接口响应慢形成代码实行的梗塞和挂起。

事宜轮回的递次是：

1. 进入 script 标签，建立全局高低文
2. 实行全局高低文中的函数，将其压入实行挪用栈
3. 某个函数实行完后，函数弹出实行栈，清空函数高低文中的变量对象和内存空间，推断是不是须要更新衬着，假如须要则更新衬着。
4. 假如碰到异步事宜，也会压入实行挪用栈，但阅读器识别到它是异步事宜后，会将其弹出实行栈，然后将异步事宜的回调函数放入事宜行列中。
5. 实行直到函数挪用栈清空只剩全局实行高低文，这时候，JS 会搜检事宜行列中是不是有事宜，假如有，则将事宜行列中的一个事宜出队，然后压入实行栈中实行。
6. 当实行栈又清空只剩全局实行高低文时，又会反复第 5 步。这就是 JS 的事宜轮回。
7. 当用户封闭阅读器，全局实行高低文弹出实行栈，清空响应高低文中的变量对象和内存空间。

接下来我们用代码来诠释：

console.log("script start!");

function foo1() {
    console.log("foo1");
}

foo1();

setTimeout(function () {
    console.log("setTimeout!");
}, 1000);

function foo2() {
    console.log("foo2");
}

foo2();

console.log("script end!");

打印：
// script start!
// foo1
// foo2
// script end!

// setTimeout!

那我们尝试把 setTimeout 的延迟时间改成 0，想要马上实行，看会不会马上实行：

console.log("script start!");

function foo1() {
    console.log("foo1");
}

foo1();

setTimeout(function () {
    console.log("setTimeout!");
}, 0);

function foo2() {
    console.log("foo2");
}

foo2();

console.log("script end!");

打印：
// script start!
// foo1
// foo2
// script end!
// setTimeout!

可以看出 setTimeout 属于异步事宜，老是会在主线程的使命实行完后才最先实行。

趁便说一下事宜轮回几个准绳：

1. 一次只处置惩罚一个使命
2. 一个使命从最先到完成，不会被其他使命所中缀

这两个准绳保证了阅读器使命单位的完整性，事宜挪用的有序性。

四、宏使命和微使命

事宜轮回的完成原本应该由一个用于宏使命的行列和一个用于微使命的行列举行完成，这使得事宜轮回要根据使命范例来举行优先处置惩罚。

宏使命：
宏使命包含：

1. 建立文档对象、剖析 HTML、实行主线程代码（script）
2. 实行种种事宜：页面加载、输入、点击
3. setTimout，setInterval 异步事宜

宏使命代表一个个离散、自力的事变单位，运转完使命后，阅读器可以举行其他的使命调理，如更新衬着或实行渣滓接纳。宏使命须要屡次事宜轮回才实行完。

微使命：
微使命包含：

1. Promise 回调函数
2. new MutaionObserver()

微使命是更小的使命，微使命须要尽量地、经由过程异步体式格局实行，微使命更新阅读器的状况，但必需在阅读器实行其他使命之前实行。微使命使得我们防止不必要的 UI 重绘。微使命在一次事宜轮回中必需悉数实行完。

宏使命和微使命的实行优先级准绳是：

完成一个宏使命后，实行余下的微使命

统一次事宜轮回中，宏使命永远在微使命之前实行。

ok，晓得了优先级准绳后，我们来看一段代码：

console.log(1);

setTimeout(function() {
    console.log(2);
    new Promise(resolve => {
        console.log(3);
        resolve(4);
        console.log(5);
    }).then(data => {
        console.log(data);
    });
}, 0);

new Promise(resolve => {
    console.log(6);
    resolve(7);
    console.log(8);
}).then(data => {
    console.log(data);
});

setTimeout(function() {
    console.log(9);
}, 0);

console.log(10);

output:  
第一次轮回：
// 1
// 6
// 8
// 10
// 7

第二次轮回：
// 2
// 3
// 5
// 4


第三次轮回
// 9

我们一同来剖析以上代码：

1. 进入第一次事宜轮回，script 这个宏使命，输出 1
2. 第一个 setTimeout 函数自身是函数挪用，属于使命源，setTimeout 的回调函数，即第一个参数，才是被分发的使命，使命被到场宏使命行列，第二次轮回时挪用。
3. Promise 属于微使命，然则 Promise 初始化中代码会马上举行。所以会马上输出 6 和 8；
4. Promise 初始化后的回调放入微使命行列
5. 第二个 setTimeout 也属于宏使命源，回调函数的使命放入宏使命行列，第三次事宜轮回时挪用
6. 继承挪用栈，输出 10， 没缺点
7. 第一次事宜轮回的宏使命实行终了，实行余下的一切微使命，所以输出 7，
8. 第二次事宜轮回，发现有宏使命，即第一个 setTimeout 的回调，输出 2，挪用 Promise 构建函数的挪用栈，直接实行，所以输出3 和 5
9. 第一个 setTimeout 的 promise 回调放入微使命行列。
10. 第二次事宜轮回的宏使命挪用实行完，实行适才前一步 Promise 建立的微使命，输出 4，第二次轮回实行终了。
11. 进入第 3 次事宜轮回，只要一个宏使命，即第二个 SetTimeout，所以输出 9；

关于事宜轮回宏使命和微使命的实行历程：

1. 起首两个范例的使命都是逐一实行
2. 微使命会前下一个衬着或渣滓接纳前悉数实行完
3. 一次事宜轮回中先只实行一个宏使命，鄙人一次事宜轮回前实行完一切的微使命，包含新建立的微使命。

五、web worker

只管 HTML5 新标准到场了 web worker 的多线程手艺，然则 web worker 只能用于盘算，而且 JS 的多线程 worker 没法操纵 DOM, 不然就没法控制页面是在被谁操纵的了。

主线程传给子线程的数据是经由过程拷贝复制，同模样线程传给主线程的数据也是经由过程拷贝复制，而不是同享统一个内存空间。

以上申明，JS 不存在线程同步，所以照样可以把 JS 看作单线程模子，把 web worker 当作 JS 的一种回调机制。

总结

事宜轮回是 JS 和 Nodejs 事宜挪用机制的中心，保证了页面可以有序无壅塞的举行。

事宜轮回的重要逻辑是先实行挪用栈，直到清空挪用栈只剩下全局高低文。

然后 JS 搜检宏使命行列，假如有使命则掏出一个举行挪用，举行页面衬着和渣滓接纳。

同时将一切的微使命源派发的使命到场微使命事宜行列，末了实行余下的一切微使命。微使命实行后完，举行页面衬着和渣滓接纳后举行下一轮事宜轮回。

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