Js的同步异步以及回调函数
1.背景介绍
什么是同步,什么是异步?
- 同步指的是一次只能完成一件任务。如果有多个任务,就必须排队,前面一个任务完成,再执行后面一个任务,以此类推。
- 异步指的是每一个任务有一个或多个回调函数(callback),前一个任务结束后,不是执行后一个任务,而是执行回调函数,后一个任务则是不等前一个任务结束就执行,所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。
2.知识剖析
javascript实现异步的原理
首先js是单线程的语言,即同一时间只能做做一件事。那Js如何实现异步的,异步和单线程不是自相矛盾吗?其实,单线程和异步确实不能同时成为一个语言的特性。js选择了成为单线程的语言,所以它本身不可能是异步的,但js的宿主环境(比如浏览器,Node)是多线程的,宿主环境通过某种方式(事件驱动,下文会讲)使得js具备了异步的属性
浏览器的内核是多线程的,它们在内核制控下相互配合以保持同步,一个浏览器至少实现三个常驻线程:javascript引擎线程,UI渲染线程,浏览器事件触发线程。
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javascript引擎线程是基于事件驱动单线程执行的,JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,浏览器无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序。
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UI渲染线程负责渲染浏览器界面,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。但需要注意UI渲染线程与JS引擎是互斥的,当JS引擎执行时UI线程会被挂起,UI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.
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事件触发线程,当一个事件被触发时该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理。这些事件可来自JavaScript引擎当前执行的代码块如setTimeOut、也可来自浏览器内核的其他线程如鼠标点击、AJAX异步请求等,但由于JS的单线程关系所有这些事件都得排队等待JS引擎处理。
image
<input type="text" value="" name="input" onkeydown="console.log(this.value)">
<input type="text" value="" name="input" onkeydown="var me=this;setTimeout(function(){console.log(me.value)},0)">
分析:第一个在keydown的时候,弹出来的是input里原来的value,而第2个在keydown的时候,却能弹出更新后的value,就是因为setTimeout,虽然他的delay设置为0,几乎是即时触发,但还是被添加到了执行队列后面,但就是这个过程,渲染已经完成了,当他回调函数执行时,输出来的已经是更新后的value了。
注意:js的工作机制是当线程空闲的情况下才会执行异步代码的回调函数
即当所有同步任务执行完毕后才会执行异步任务的回调函数
总结:当Js执行到异步任务后,会将异步任务交给浏览器进行执行,当执行有结果时会把异步任务的回调函数插入待处理队列的队尾。
3.常见问题
- ajax发送异步请求浏览器做了什么
- 有哪些常见异步回调函数?
4.解决方案
- ajax发送异步请求浏览器做了什么?
- Js创建了一个ajax请求
- 浏览器另外开启一个ajax引擎线程,执行ajax请求
- 执行得到响应后将回调函数放入任务队列中。
- Js执行任务队列中的回调函数。
- 有哪些常见的异步回调函数?
- 点击事件
- Ajax请求
- 定时器
- 浏览器处理点击事件的过程
- 浏览器开启事件触发线程,等待用户动作,事件触发线程解析为响应事件,转移到javascript引擎线程,排队等候,等待javascript引擎的处理。
例:
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
</head>
<body>
<div onclick="clickme()">click me</div>
<script type="text/javascript">
function clickme() {
console.log('点击事件')
}
for (i=0;i<50000;i++){
console.log(i)
}
</script>
</body>
</html>
在线实例
这个点击事件会等到for循环执行完毕后才会执行,即我们点击模块它直到for循环执行完毕才会执行
5.编码实战
6.扩展思考
如何实现js的多线程操作?
- Html5的web worker
7.更多讨论
-
Q1:浏览器的UI线程和Js线程为什么是互斥的?
- A1:而因为JS可以操作DOM元素,进而会影响到GUI的渲染结果,因此JS引擎线程与GUI渲染线程是互斥的。
-
Q2:异步函数有哪些优点和缺点
- A2:
优点:
a)对CPU的使用率高。
b)不用考虑线程间同步互斥问题。
缺点:
a)实现较复杂,要把所有会导致阻塞的操作转化为异步操作。
b)并发性不好,在有的事件需要长时间占用CPU处理的情况下,其他事件会长时间等待得不到处理。
c)在多CPU时不如多线程高效。 -
Q3:异步函数跟promise之间有什么关系?
A3:Promise它可以用于异步的回调函数,它跟传统的回调函数相比,promise的异步回调函数代码书写起来更优雅,更便于阅读。
8.参考文献
参考一:js的单线程和异步
参考二:深入理解javascript异步编程障眼法&&h5 web worker实现多线程
参考三:谈谈JavaScript的异步实现- 小方- 博客园