前端知识梳理（二）Event Loop

前言

之前一直都知道，JavaScript是一门单线程的语言，知道在写js时要注意不要堵塞了页面渲染或是导致了页面假死，那么JavaScript内部到底是如何实现任务分发和执行并行操作的呢，今天来好好梳理一下。

为什么JavaScript是单线程

JavaScript语言的一大特点就是单线程，也就是说，同一个时间只能做一件事。那么，为什么JavaScript不能有多个线程呢？这样能提高效率啊。

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特征，将来也不会改变。

为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质

运行时的概念

首先先了解一下JavaScript是如何协调好执行中的任务和回调任务的。

这里引用MDN里面的一张图，其大体的解释了JavaScript运行的理论模型

这个模型中有三个块，分别是调用栈、堆和执行队列。

调用栈

类似于其他语言中的调用栈，每次调用一个函数时，会创建栈的一个帧，其中包含了函数内部的所有参数和局部变量，若是函数内部调用了另一个函数，则会新建一个帧，和前一个帧一样，被压入调用栈中。当函数返回时，则他的帧在最上层会被弹出。

堆

JavaScript里创建的对象一般会被分配在一个堆中，其是一大块非结构化的内存区域。

任务队列

在JavaScript运行时，其会保存所有待处理的消息。每个消息都关联着一个用以处理这个消息的函数，一般是已经完成的异步操作。

在事件循环期间的某个时刻，运行时从最先进入队列的消息开始处理队列中的消息。为此，这个消息会被移出队列，并作为输入参数调用与之关联的函数。

函数的处理会一直进行到执行栈再次为空为止；然后事件循环将会处理队列中的下一个消息（如果还有的话）。

任务队列分为微任务队列和宏任务队列。

微任务和宏任务

宏任务：当前调用栈中执行的代码。

包含：

script                //整体代码
setTimeout
setInterval
I/O
UI交互事件
postMessage
MessageChannel
setImmediate          //Node.js 环境

浏览器为了能够使得JS内部(macro)task与DOM任务能够有序的执行，会在一个(macro)task执行结束后，在下一个(macro)task 执行开始前，对页面进行重新渲染。

微任务：在当前 task 执行结束后立即执行的任务。

包含：

Promise.then
Object.observe
MutaionObserver
process.nextTick      //Node.js 环境

在当前的微任务没有执行完成时，是不会执行下一个宏任务的。

Event Loop

回到一开始，我们知道JavaScript是单线程语言，不能同时处理多个任务，解释器是如何协调微任务和宏任务的执行的？

主线程从”任务队列”中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为Event Loop（事件循环）。

下图很好的描述了Event Loop的运行流程

主线程运行的时候，产生堆（heap）和栈（stack），栈中的代码调用各种外部API，它们在”任务队列”中加入各种事件（click，load，done）。只要栈中的代码执行完毕，主线程就会去读取”任务队列”，依次执行那些事件所对应的回调函数。

具体表现

To be continue

Credits

并发模型与事件循环

JavaScript 运行机制详解：再谈Event Loop

javascript事件系统的发展史

微任务、宏任务与Event-Loop

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