Event Loop基础认识

前言

JavaScript是一门单线程语言，运用Event Loop这种运行机制，得以解决许多单线程运行带来的问题。

为啥要弄懂Event Loop

• 是要增加自己技术的深度，也就是懂得JavaScript的运行机制。
• 现在在前端领域各种技术层出不穷，掌握底层原理，可以让自己以不变，应万变。
• 应对各大互联网公司的面试，懂其原理，题目任其发挥。

什么是进程

要理解Event Loop机制先得知道什么是进程。
运行以后的程序叫做进程，一般情况下，一个进程一次只能执行一个任务。

多任务的三种解决办法

如果有很多任务需要执行，不外乎三种解决方法。

(1) 排队：因为一个进程一次只能执行一个任务，只好等前面的任务执行完了，再执行后面的任务。
(2) 新建进程 使用fork命令，为每个任务新建一个进程。
(3) 新建线程 因为进程太耗费资源，所以如今的程序往往允许一个进程包含多个线程，由线程去完成任务。

JavaScript是一种单线程语言，所有任务都在一个线程上完成，即采用上面的第一种方法。

一旦遇到大量任务或者遇到一个耗时的任务，网页就会出现"假死"，因为JavaScript停不下来，也就无法响应用户的行为。

你也许会问，JavaScript为什么是单线程，难道不能实现为多线程吗？

JavaScript单线程

这跟历史有关系。JavaScript从诞生起就是单线程。原因大概是不想让浏览器变得太复杂，因为多线程需要共享资源、且有可能修改彼此的运行结果，对于一种网页脚本语言来说，这就太复杂了。后来就约定俗成，JavaScript为一种单线程语言。（Worker API可以实现多线程，但是JavaScript本身始终是单线程的。）

单线程的日常模式

如果某个任务很耗时，比如涉及很多I/O（输入/输出）操作，那么线程的运行大概是下面的样子。

上图的绿色部分是程序的运行时间，红色部分是等待时间。可以看到，由于I/O操作很慢，所以这个线程的大部分运行时间都在空等I/O操作的返回结果。这种运行方式称为"同步模式"（synchronous I/O）或"堵塞模式"（blocking I/O）

多线程的日常模式

如果采用多线程，同时运行多个任务，那很可能就是下面这样。

上图表明，多线程不仅占用多倍的系统资源，也闲置多倍的资源，这显然不合理。

Wiki定义Event Loop

Event Loop 就是为了解决这个问题而提出的。Wikipedia 这样定义：

"Event Loop是一个程序结构，用于等待和发送消息和事件。（a programming construct that waits for and dispatches events or messages in a program.）"

自我定义Event Loop

简单点说，Event Loop 就是事件循环，是指浏览器或者 Node 用来解决 JavaScript 这种单线程运行的语言不会产生阻塞的一种机制，即我们所说的异步。

Event Loop机制下的单线程

上图主线程的绿色部分，还是表示运行时间，而橙色部分表示空闲时间。每当遇到I/O的时候，主线程就让Event Loop线程去通知相应的I/O程序，然后接着往后运行，所以不存在红色的等待时间。等到I/O程序完成操作，Event Loop线程再把结果返回主线程。主线程就调用事先设定的回调函数，完成整个任务。

结论

可以看到，由于多出了橙色的空闲时间，所以主线程得以运行更多的任务，这就提高了效率。这种运行方式称为"异步模式"（asynchronous I/O）或"非堵塞模式"（non-blocking mode）。

这正是JavaScript语言的运行方式。单线程模型虽然对JavaScript构成了很大的限制，但也因此使它具备了其他语言不具备的优势。如果部署得好，JavaScript程序是不会出现堵塞的，这就是为什么node.js平台可以用很少的资源，应付大流量访问的原因。