我们常说JavaScript 是单线程语言,意味着它只有一个执行线程。但是我们经常会遇到异步的操作,比如 Web API,这些 API 可以是异步的,可以处理如 I/O操作等耗时任务,有些网络请求如axios,又比如setTimeout的回调函数等等,这些难道会和单线程有冲突吗?单从 JavaScript 引擎的角度来看,它仍然是单线程的,在同一时间内只能处理一个任务。只是浏览器提供了JavaScript 引擎,它是基于事件循环的,它可以处理异步操作。当执行到异步操作时,比如 AJAX 请求、setTimeout、Promises 等,JavaScript会将绝大多数异步操作交给其他线程执行。我们使用起来看似流畅的功能并不是完全由一个JS线程完成的,JS引擎不会计时,也不会发送和接受网络请求,这一切都是由浏览器(或者Node等工作环境)来完成的,js引擎只是通过调用浏览器给它的接口,命令浏览器完成这些功能。所以异步操作不代表不工作,只是该工作转交给浏览器处理,当浏览器处理完这部分操作后会告诉JS引擎来调用回调函数。
以下是一些异步机制的解释
1.事件循环(Event Loop)
事件循环是 JavaScript 运行时的核心机制,用于处理异步操作。它不断地检查调用栈(Call Stack)和任务队列(Task Queue),以确定下一步应该执行什么。
2. 任务队列(Task Queue)
任务队列是一个先进先出(FIFO)的队列,用于存放异步操作完成后产生的回调函数。当异步操作完成时,它们的回调函数会被放入任务队列中等待执行。
3. 回调函数(Callback Functions)
回调函数是异步编程的关键。当一个异步操作开始时,通常会提供一个回调函数,这个函数会在操作完成后被调用。例如,setTimeout 函数接受一个回调函数和一个延迟时间,当延迟时间过去后,回调函数会被放入任务队列。
4. 微任务队列(Microtask Queue)
除了任务队列,JavaScript 还有一个微任务队列,用于存放微任务(如 Promise 的回调)。微任务会在当前任务完成后立即执行,优先级高于任务队列中的任务。
5. 执行顺序
当 JavaScript 引擎执行代码时,它会按照以下顺序处理任务:
执行调用栈中的同步任务。
当调用栈为空时,检查微任务队列,执行所有微任务直到队列为空。
检查任务队列,执行队列中的第一个任务。
重复上述过程,形成事件循环。