# 运行

# 一、引子

本文介绍 JavaScript 运行机制，这一部分比较抽象，我们先从一道面试题入手：

console.log(1);
setTimeout(function() {
  console.log(3);
}, 0);
console.log(2);
//请问数字打印顺序是什么？

1
2
3
4
5
6

这一题看似很简单，但如果你不了解 JavaScript 运行机制，很容易就答错了。题目的答案是依次输出 1 2 3，如果你有疑惑，下文有详细解释。

# 二、理解 JS 的单线程的概念

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。

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？
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。

# 三、理解任务队列(消息队列)

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。JavaScript 语言的设计者意识到这个问题，将所有任务分成两种，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”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。接下来我们通过两个例子说明同步任务和异步任务的区别：

console.log("A");
while (true) {}
console.log("B");

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2
3

请问最后的输出结果是什么？
如果你的回答是 A,恭喜你答对了，因为这是同步任务，程序由上到下执行，遇到 while()死循环，下面语句就没办法执行。

console.log("A");
setTimeout(function() {
  console.log("B");
}, 0);
while (true) {}

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5

请问最后的输出结果是什么？
如果你的答案是 A，恭喜你现在对 js 运行机制已经有个粗浅的认识了！题目中的 setTimeout()就是个异步任务。在所有同步任务执行完之前，任何的异步任务是不会执行的，关于这点下文还会详细说明。

# 四、理解 Event Loop

异步执行的运行机制如下：

所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（execution context stack）。
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。
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。
主线程不断重复上面的第三步。
主线程从”任务队列”中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为 Event Loop（事件循环）。只要主线程空了，就会去读取”任务队列”，这就是 JavaScript 的运行机制。这个过程会循环反复。以下这张图可以很好说明这点。

# 五、哪些语句会放入异步任务队列及放入时机

一般来说，有以下四种会放入异步任务队列：

setTimeout 和 setlnterval
DOM 事件
ES6 中的 Promise
Ajax 异步请求

javascript 代码运行分两个阶段：

预解析—把所有的函数定义提前，所有的变量声明提前，变量的赋值不提前
执行—从上到下执行（按照 js 运行机制）

至于放入异步任务队列的时机，我们通过 setTimeout 的例子和 Ajax 例子来详细说明：

例题 1

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  setTimeout(function() {
    console.log(i);
  }, 1000);
}

1
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3
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5

请问最后的输出结果是什么？
for 循环一次碰到一个 setTimeout()，并不是马上把 setTimeout()拿到异步队列中，而要等到一秒后，才将其放到任务队列里面，一旦”执行栈”中的所有同步任务执行完毕（即 for 循环结束，此时 i 已经为 5），系统就会读取已经存放”任务队列”的 setTimeout()（有五个），于是答案是输出 5 个 5。

上面也提到，在到达指定时间时，定时器就会将相应回调函数插入“任务队列”尾部。这就是“定时器（timer）”功能。
关于定时器的重要补充：

定时器包括 setTimeout 与 setInterval 两个方法。它们的第二个参数是指定其回调函数推迟/每隔多少毫秒数后执行。
对于第二个参数有以下需要注意的地方：

当第二个参数缺省时，默认为 0；
当指定的值小于 4 毫秒，则增加到 4ms(4ms 是 HTML5 标准指定的，对于 2010 年及之前的浏览器则是 10ms);也就是说至少需要 4 毫秒，该 setTimeout()拿到任务队列中。

例题 2

$.ajax({
url：“xxxxx",
success:function (result){
console.log("a")
}
})
setTimeout(function (){
console.log("b")
},100)
setTimeout(function (){
console.log("c")
})
console.log("d");

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ajax 加载完成时才会放入异步队列，至于这段时间不确定，所有有两种情况：① 大于 100ms,最后的结果是 d c b a ;② 小于 100ms,最后的结果便是 d c a b。

# js 的循环机制、同步任务和异步任务（宏观任务与微观任务）

# 一、同步

1、script，函数等；
2、new Promise() 是构造函数，不要理解为 promsie 。

# 二、异步

1、宏任务：setTimeout、setInterval、script(整体代码)、I/O、UI 交互事件、setImmediate(Node.js 环境)；
2、微任务：Promise、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)。

# 三、循环机制

1、同步任务会立刻执行，进入主线程当中，异步任务会被放到任务队列当中。
2、同步任务执行完，队列通知主线程执行异步任务
3、异步任务中先执行微观任务，再执行宏观任务。在事件循环中，每进行一次循环操作称为 tick，tick 的处理模型是比较复杂的，里边有两个词：分别是 Macro Task （宏任务）和 Micro Task（微任务）

//同步任务
console.log("1");
//丢到宏事件队列中
setTimeout(function() {
  console.log("2");
  process.nextTick(function() {
    console.log("3");
  });
  new Promise(function(resolve) {
    console.log("4");
    resolve();
  }).then(function() {
    console.log("5 ");
  });
});
//微事件1
process.nextTick(function() {
  console.log("6");
});
//同步任务主线程直接执行
new Promise(function(resolve) {
  console.log("7");
  resolve();
}).then(function() {
  //微事件2
  console.log("8");
});
//丢到宏事件队列中
setTimeout(function() {
  console.log("9");
  process.nextTick(function() {
    console.log(" 10");
  });
  new Promise(function(resolve) {
    console.log("11");
    resolve();
  }).then(function() {
    console.log("12");
  });
});
// 输出结果为：1 7 6 8 2 4 3 5 9 11 10 12

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# 六、题外话

如果要输出 0~4，上面例题应该如何修改？

1.将 var 变为 let

for (let i = 0; i < 5; i++) {
  setTimeout(function() {
    console.log(i);
  }, 1000);
}

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2.加个立即执行函数

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  (function(i) {
    setTimeout(function() {
      console.log(i);
    }, 1000);
  })(i);
}

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3.也可以通过这样加闭包

for (var i = 1; i < 5; i++) {
  var a = function() {
    var j = i;
    setTimeout(function() {
      console.log(j);
    }, 1000);
  };
  a();
}

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# 总结

1、遇到同步代码直接执行
2、遇到异步代码先放一边，并且将他回调函数存起来，存的地方叫事件队列
3、等所有同步代码都执行完，再从事件队列中把存起来的所有异步回调函数拿出来按顺序执行