JS基础进阶- 同步异步编程和EventLoop底层机制

简短的概括：

JS中的单线程异步编程
EventLoop 事件循环机制
宏任务 macrotask [ˈmækroʊ]
微任务 microtask [ˈmaɪkroʊ]
JS中的同步异步编程

1､JS是单线程的，怎么达到异步编程：

1)JS是单线程的，大部分代码都是同步编程。

2)JS中利用浏览器的多线程机制，基于单线程的EventLoop(事件循环机制)实现出异步的效果。

2､event loop (微任务与宏任务)：

1)微任务 (microtask)：优先级高，并且可以插队，不是先定义先执行。包括：promise.then，async/await [generator]，requestAnimationFrame，observer，MutationObserver，setImmediate。

2)宏任务 (macrotask)：优先级低，先定义的先执行。包括：ajax，setTimeout，setInterval，事件绑定，postMessage，MessageChannel(用于消息通讯)。

3､根据事件循环机制，重新梳理一下流程：

+先找微任务队列，如果微任务队列中有，先从微任务队列中，一般按照存放顺序获取并且去执行。

+如果微任务队列中没有，则再去宏任务队列中查找，在宏任务队列中，一般是按照谁先到达执行的条件，就先把谁拿出来执行。

常考面试题：EventLoop事件循环

面试题1：

console.log('1') // 1

async function async1() {

  console.log('2') // 2

  await setTimeout(() => {

    console.log('3') // 8

  }, 0)

  console.log('4') // 5

}

setTimeout(() => {

  console.log('5') // 7

}, 0)

async1()

new Promise(function (resolve) {

  console.log('6') // 3

  resolve()

}).then(function () {

  console.log('7') // 6

})

console.log('8') // 4

// 结果：1 2 6 8 4 7 5 3

面试题2：

async function async1() {

    console.log('async1 start'); // 2

    await async2();

    console.log('async1 end'); // 6

}

async function async2() {

    console.log('async2'); // 3

}

console.log('script start'); // 1

setTimeout(function () {

    console.log('setTimeout'); // 8

}, 0)

async1();

new Promise(function (resolve) {

    console.log('promise1'); // 4

    resolve();

}).then(function () {

    console.log('promise2'); // 7

});

console.log('script end'); // 5

//结果：

script start

async1 start

async2

promise1

script end

async1 end

promise2

setTimeout

面试题3：

console.log(1); // 1

setTimeout(() => {

  console.log(2); // 6

  Promise.resolve().then(data => {

     console.log(3); // 7

  });

});

new Promise((resolve) => {

  resolve()

  console.log(4) // 2

}).then(() => {

  console.log(5); // 4

  setTimeout(() => {

    console.log(6); // 8

  });

}).then(() => console.log(7)) // 5

console.log(8); // 3

// 结果：1, 4, 8, 5, 7, 2, 3, 6

1, 4, 8 是同步  5, 7  是微任务  2 宏任务 3 微任务  6 宏任务

进程/线程

* 核心答案 | 基础知识要夯实

1) 进程代表的是一个程序(浏览器开一个页卡 (Tab页) 就是一个进程);

2) 线程是用来处理处理进程中的具体事物的，如果一个程序中需要同时做好多事情，就需要开辟好多线程;

3) 一个线程同时只能做一件事情;

官方的说法
1) 进程是cpu资源分配的最小单位(是能拥有资源和独立运行的最小单位)。
2) 线程是cpu调度的最小单位(线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位，一个进程中可以有多个线程)。

浏览器是多线程的

* 核心答案 | 基础知识要夯实

1) 浏览器是多进程的;

2) 浏览器之所以能够运行，是因为系统给它的进程分配了资源(cpu、内存);

3) 简单点理解，每打开一个Tab页，就相当于创建了一个独立的浏览器进程;

那么接下来看看它都包含了哪些线程(列举一些主要常驻线程)

GUI渲染线程

1) 负责渲染浏览器界面，解析HTML，CSS，构建DOM树和RenderObject树，布局和绘制等。

2) 当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时，该线程就会执行。

3) 注意，GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起(相当于被冻结了)，GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。

JS引擎线程

也称为JS内核，负责处理Javascript脚本程序。(例如V8引擎)

1) JS引擎线程负责解析Javascript脚本，运行代码。

2) JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来，然后加以处理，一个Tab页(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序。

3) 同样注意，GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，所以如果JS执行的时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞。

JS中的单线程异步编程

* 核心答案 | 基础知识要夯实

JS是单线程的：浏览器只分配一个线程用来渲染JS代码。

1、JS中的代码大部分都是“同步编程”：上面的任务没有处理完成，下面的任务是无法处理的。

2､但是JS中利用浏览器的多线程机制，可以规划出“异步编程”效果。

定时器
ajax/Fetch/跨域 (HTTP网络请求)
事件绑定
Promise中有也有异步编程
Generator / yield
async / await

计算程序执行的时间(预估)

1)运行监控 console.time/timeEnd(受当前电脑运行环境的影响)

2)大O表示法(提前预估)

console.time('AAA');

for (let i = 0; i < 99999999; i++) {}

console.timeEnd('AAA');

真实项目中应该避免死循环 (重要)

while (true) {}

console.log('OK'); // 不执行：上述的死循环一直占用这“JS渲染线程”，线程空闲不下来，就处理不了其他的事情

定时器的异步编程

1)设置定时器任务是同步的

2)“间隔interval这么长时间，执行定时器绑定的函数” 这个任务是异步的

3)遇到异步任务，浏览器不会等待它执行完，则继续渲染下面的代码;当等到下面代码运行完，时间也到达了执行的条件，才会把异步任务执行;

setTimeout(() => {

console.log("OK"); //2

}, 1000);

console.log('NO'); //1

interval设置为零也不是立即执行，而是浏览器都有“最快反应时间(谷歌:5~6ms IE:13~17ms)”，设置为零，最快也需要等到5～6ms左右

setTimeout(() => {

console.log('OK'); //2

}, 0);

console.log('NO'); //1

异步编程例子一：

setTimeout(() => {

    console.log(1);

}, 20);

console.log(2);

setTimeout(() => {

    console.log(3);

}, 10);

console.log(4);

console.time('AA');

for (let i = 0; i < 90000000; i++) {

    // do soming

}

console.timeEnd('AA'); //=>AA: 79ms 左右

console.log(5);

setTimeout(() => {

    console.log(6);

}, 8);

console.log(7);

setTimeout(() => {

    console.log(8);

}, 15);

console.log(9);

// 结果：2,4,5,7,9,3,1,6,8