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  • 实例分析javascript中的异步
  • 2020/6/23 9:52:38
  • js 异步解析

    一 、js单线程分析

         我们都知道js的一大特点是单线程,也就是同一时间点,只能处理一件事,一句js代码。那为什么js要设计成单线程而不是多线程呢?这主要和js的用途有关,js作为浏览器端的脚本语言,主要的用途为用户与服务端的交互与操作dom。而操作dom就注定了js只能是单线程语言。假如js才取多线程将会出现,多个线程同时对一个dom进行操作的情况,浏览器将无法判断如何渲染。不仅js是单线程,浏览器渲染dom也是单线程的,js的执行和浏览器渲染dom共用的一个线程,这就导致了在html代码中书写js代码会造成浏览器端渲染的阻塞。例如:在html某个位置,写一个段带有alert(‘稍等'),alert 之前html已经被渲染出来,而alert之后的html被这段js阻塞了。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,且不可进行dom操作。所以,这个新标准并没有改变javascript单线程的本质。

         所谓的js单线程,是指在浏览器中js引擎负责解释和执行javascript代码的线程只有一个。不妨叫它主线程。但是实际上浏览器处理js还存在其他的线程。例如:处理ajax请求的线程、处理dom事件的线程、定时器线程、读写文件的线程(例如在node.js中)等等。这些线程可能存在于js引擎之内,也可能存在于js引擎之外,在此我们不做区分。不妨叫它们工作线程

         总结一下:js之所以才取单线程模式是为了避免dom渲染冲突。而浏览器中执行js线程是单线程我们称它为主线程,同时还存在其它处理js的线程,我们称它为工作线程。js是单线程,但浏览器是多线程的。

    二 、同步与异步

         单线程就意味着,所有任务需要排队,前一个任务结束,才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长,后一个任务就不得不一直等着。这就是同步代码阻塞。如果排队是因为计算量大,cpu忙不过来,倒也算了,但是很多时候cpu是闲着的,因为io设备(输入输出设备)很慢(比如ajax操作从网络读取数据),不得不等着结果出来,再往下执行。javascript语言的设计者意识到,这时主线程完全可以不管io设备,挂起处于等待中的任务,先运行排在后面的任务。等到io设备返回了结果,再回过头,把挂起的任务继续执行下去。

         简单的说,同步就是会阻塞代码的执行,而异步不会。同样拿alert('稍等') 来举例,在一段js代码中加入一段alert,如果没有点击确认,此时代码的执行就被阻塞了,大多数js代码都是同步执行的。异步则相反。那为什么js中要引入异步的概念呢,很简单,由于js的单线程,当遇到耗时的操作时如果采用同步的执行,那么我们就不可能看到如今这么流畅的web应用了。再举个简单的例子:在一条单行道上行驶着很多汽车,假如其中某一辆车出现机械故障,将会导致后面的车也无法通过,此时应该将故障的车拉入旁边的应急车道进行修复,待它修好之后再重新驶入主干道中,不会影响主干道其它行驶的汽车。所以,异步是js单线程下解决耗时问题的一种“无可奈何”的解决方案。也是一种近乎完美的解决方案。

    三、js异步与事件轮询

         事件轮询(event loop)是js异步的实现方式。简而言之,在js单线程中分为两种任务,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)。同步任务指的是,在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务;异步任务指的是,不进入主线程、而进入”任务队列”(task queue)的任务,只有当主进程中所有同步任务执行完毕,且”任务队列”通知主线程,某个异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。事件轮询就是将主线程中的异步任务挂载到任务队列中,再待到合的时机,将任务队列中的异步函数拉到主进程来执行的这么一个流程。

    js中异步操作主要有:

         1、定时任务(settimeout、setinterval)

         2、网路请求(ajax、动态<img>加载)

         3、事件绑定(click,focus,change等)

     js异步具体执行流程分析

         大家看一下左边代码,两个console.log操作,两个settitmeout 操作。按照我们对异步的理解,在主线程中 console.log 为同步任务从上到下依次执行,所以在最先打印的是3,当执行到第一settimeout时,浏览器js引擎会自动将settimeout放入工作线程中。ps:在工作线程中,待0.1s后将settimeout 的回调函数放入异步队列中;主进程中下一个settimeout ,但是它的延迟时间为0,这并不意味着它能同步执行,它依旧经历如上两个过程,从工作进程中,0s后放入任务队列。接下来是执行console.log(3);当主进程中任务已经执行完毕。任务队列中有一个监视器,随时监视着主进程和任务队列中的异步函数情况,当主进程执行完毕,就判断任务队列中是否有需要执行的函数,如果有就按照队列现后顺序依次放入主进程中,以此往复。

         所以上面代码,依次打印为:3,3,2,1。也就是先将非异步执行完,再回过头来执行异步函数,异步函数执行顺序为队列规则,先进先出,也就是先进入队列的异步函数将优先执行。

         思考:如果一段代码中现后存在一个ajax 和一个1s的定时函数,那么他们谁先执行呢? 答案是:不确定。因为不确定ajax请求完毕进入队列的时间。小伙伴们可别被面试管套路了哦。哈哈。

    四、前端异步的写法

         1、回调函数,也就是在settimeout或者ajax中添加回调函数,待到指定时间后或者请求到数据后再执行回调。

         2、es6标准:promise,es7:async await   这两种都只是js事件轮询实现异步的一种优雅的 方式,将异步变为同步的写法,但都并未改变js异步本质。

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