JavaScript單執行緒和任務佇列原理解析
這篇文章主要介紹了JavaScript單執行緒和任務佇列原理解析,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下
一、JavaScript為什麼設計為單執行緒?
JavaScript語言的一大特點就是單執行緒,換言之就是同一個時間只能做一件事。
for(var j = 0; j < 5; j++) { console.log(j); } console.log('end');
上面的程式碼,只有for迴圈執行完畢,才會執行end;
JavaScript的單執行緒,與它的用途有關。作為瀏覽器指令碼語言,JavaScript的主要用途就是與使用者互動,以及操作DOM。這決定了它只能是單執行緒,否則會帶來很複雜的同步問題。
假定JavaScript同時有兩個執行緒,一個執行緒在某個DOM節點上新增內容,另一個執行緒刪除了這個節點,這時瀏覽器應該以哪個執行緒為準?
所以,為了避免複雜性,從一誕生,JavaScript就是單執行緒,這已經成了這門語言的核心特徵,將來也不會改變。
為了利用多核CPU的計算能力,HTML5提出Web Worker標準,允許JavaScript指令碼建立多個執行緒,但是子執行緒完全受主執行緒控制,且不得操作DOM。所以,這個新標準並沒有改變JavaScript單執行緒的本質。
二、任務佇列
"任務佇列"是一個事件的佇列(也可以理解成訊息的佇列),IO裝置完成一項任務,就在"任務佇列"中新增一個事件,表示相關的非同步任務可以進入"執行棧"了。主執行緒讀取"任務佇列",就是讀取裡面有哪些事件;
我們來解釋一下:
Javascript是單執行緒的,單執行緒就意味著所有任務需要排隊,前一個任務結束,才會執行後一個任務。如果前一個任務耗時很長,後一個任務就不得不一直等著。
如果排隊是因為計算量太大,CPU佔用高倒也情有可原,但是很多時候CPU是處於空閒狀態或者有很大的空間未被使用,因為IO裝置(輸入輸出裝置)很慢(比如Ajax操作從網路讀取資料),只能等結果出來,才可以往下執行。
JavaScript語言的設計者意識到,主執行緒完全可以不管IO裝置,把這些等待中的任務掛起,先執行排在後面的任務。等到IO裝置返回了結果,再去執行掛起的任務。
因此,所有任務可以分成兩種,一種是同步任務(synchronous),另一種是非同步任務(asynchronous)。
同步任務指的是,在主執行緒上排隊執行的任務,只有前一個任務執行完畢,才能執行後一個任務;
非同步任務指的是,不進入主執行緒、而進入"任務佇列"(task queue)的任務,只有"任務佇列"通知主執行緒,某個非同步任務可以執行了,該任務才會進入主執行緒執行。
具體來說,非同步執行的執行機制如下。(同步執行也是如此,因為它可以被視為沒有非同步任務的非同步執行。)
所有同步任務都在主執行緒上執行,形成一個執行棧
主執行緒之外,還存在一個"任務佇列"(task queue)。只要非同步任務有了執行結果,就在"任務佇列"之中放置一個事件。
一旦"執行棧"中的所有同步任務執行完畢,系統就會讀取"任務佇列",看看裡面有哪些事件。那些對應的非同步任務,於是結束等待狀態,進入執行棧,開始執行。
主執行緒不斷重複執行上面的第三步。
for(var j = 0; j < 5; j++) { console.log(j); setTimeout(function() { console.log('timeout'); },0); } console.log('end');
//結果0 1 2 3 4 end timeout timeout timeout timeout timeout
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。