【前端知识体系-JS相关】深入理解JavaScript异步和单线程

1. 为什么JavaScript是单线程？

1. 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。

2. 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？

3. 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。

4. 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。

2. Event Loop

参考地址:Event Loop 这个循环你晓得么？(附 GIF 详解)-饿了么前端

3. 任务队列的本质

1. 所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（execution context stack）。
2. 主线程之外，还存在一个”任务队列”（task queue）。只要异步任务有了运行结果，就在”任务队列”之中放置一个事件。
3. 一旦”执行栈”中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取”任务队列”，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是结束等待状态，进入执行栈，开始执行。
4. 主线程不断重复上面的第三步。

4. 异步任务有哪些？

• setTimeOut、setInterval
• DOM 事件
• Promise

5. JavaScript 实现异步编程的方法？

1. 回调函数
2. 事件监听
3. 发布/订阅
4. Promises 对象
5. Async 函数[ES7]

6. 关于 setTimeOut、setImmediate、process.nextTick()的比较

6.1 setTimeout()

1. 将事件插入到了事件队列，必须等到当前代码（执行栈）执行完，主线程才会去执行它指定的回调函数。
2. 当主线程时间执行过长，无法保证回调会在事件指定的时间执行。
3. 浏览器端每次setTimeout会有4ms的延迟，当连续执行多个setTimeout，有可能会阻塞进程，造成性能问题。

6.2 setImmediate()

1. 事件插入到事件队列尾部，主线程和事件队列的函数执行完成之后立即执行。和setTimeout(fn,0)的效果差不多。
2. 服务端node提供的方法。浏览器端最新的api也有类似实现:window.setImmediate,但支持的浏览器很少。

6.3 process.nextTick()

1. 插入到事件队列尾部，但在下次事件队列之前会执行。也就是说，它指定的任务总是发生在所有异步任务之前，当前主线程的末尾。
2. 大致流程：当前”执行栈”的尾部–>下一次Event Loop（主线程读取”任务队列”）之前–>触发process指定的回调函数。
3. 服务器端node提供的办法。用此方法可以用于处于异步延迟的问题。
4. 可以理解为：此次不行，预约下次优先执行。