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JavaScript 中的异步

2017年3月18日 17:19

什么是异步?

JavaScript 引擎是单线程的,这就意味着同一时间引擎自身只能做一件事,如果有很多事情要做,就必须一件一件来,在 JavaScript 中如果前面的某个任务需要耗费很长时间,后面的任务就被阻塞了,同时也无法响应用户的操作,例如 click 事件,看起来就像浏览器卡住了。

如果我们在浏览器中要通过 API 向服务器请求数据,就需要使用 XMLHttpRequest 对象发送一个 Ajax 请求,同时还会监听 HTTP 响应事件并指定一个回调函数来拿到这个数据,如果这个请求是同步的,那么在收到 HTTP 响应之前 JS 引擎就会一直处于阻塞状态,无法执行后面的代码也无法响应用户的交互操作。

如果是异步的就不会通过阻塞 JS 引擎的方式来等待 HTTP 响应,JS 引擎会告诉宿主环境(浏览器或者 Node)在收到 HTTP 响应之后将回调函数插入事件循环队列的末尾,然后自己会继续执行后面的代码,在未来的某个时间点,宿主环境收到这个 HTTP 响应之后就会将回调函数插入事件循环队列的末尾,在事件循环队列里的回调函数最终都会被 JS 引擎按顺序一一执行。

事件循环 (Event Loop)

在 You Don't Know JS 中有一段代码可以很形象的表现出事件循环的基本模型

// `eventLoop` is an array that acts as a queue (first-in, first-out)
var eventLoop = []
var event

// keep going "forever"
while (true) {
  // perform a "tick"
  if (eventLoop.length > 0) {
    // get the next event in the queue
    event = eventLoop.shift()

    // now, execute the next event
    try {
      event()
    } catch (err) {
      reportError(err)
    }
  }
}

可以这么理解,JS 引擎在执行完同步代码之后(或者说 call stack 变空后)就会执行上面这个 while 死循环,程序初始化之后触发的所有操作都会完成后将对应的回调函数 push 到事件循环队列里,JS 引擎会一个接一个按顺序取出队列里的回调函数执行它。

有哪些操作是异步的?

通常有以下几种情况会触发异步操作:

  • setTimeout
  • setInterval
  • Promise
  • XMLHttpRequest
  • 事件处理器

最简单的一个例子:

setTimeout(() => console.log(2), 0)
console.log(1)

第一行表示立即将 setTimeout 的第一个参数添加到任务队列末尾,接着执行第二行, 最后才会执行任务队列中的任务,最终会打印出 1 2

需要注意的是,setTimeout 和 setInterval 在执行时间上是不可靠的,setTimeout 表示在指定的延迟后将第一个参数添加到任务队列末尾,setInterval 表示每隔指定的时间就将第一个参数添加到任务队列末尾。

setTimeout(() => console.log(2), 0)
task() // 假设这个函数会耗时 10 秒

上面的代码在开始执行时就会立即将 setTimeout 的第一个参数添加的任务队列末尾,但是在 10 秒后才会打印出...

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