js前端面試之同步與異步問題詳解
前言
我本來是打算寫一篇co源碼精讀(為啥讀co,因為它短),然鵝發(fā)現(xiàn)自己存在一系列基礎(chǔ)問題沒有搞透徹,打算寫一個js基礎(chǔ)系列文章,總結(jié)自己的理解(copy),希望與你在學(xué)習(xí)路上一同進步。首先問問自己當(dāng)面試官問到j(luò)s中的同步和異步,這個問題該怎么回答?理解一個問題無非是what-why-how
js同步和異步問題是什么-->為什么會產(chǎn)生異步問題-->如何解決。
一、JavaScript起源
技術(shù)的出現(xiàn),和應(yīng)用場景密切相關(guān)的。JavaScript誕生于1995年。當(dāng)時,它的主要目的是處理以前由服務(wù)器端語言(如Perl)負(fù)責(zé)的一些輸入驗證操作。在JavaScript問世之前,必須把表單數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端才能確定用戶是否沒有填寫某個必填域,是否輸入了無效的值。Netscape Navigator希望通過JavaScript來解決這個問題。起初名字為livescript,但是后來Netscape(網(wǎng)景)與Sun公司成立了一個開發(fā)聯(lián)盟。Netscape為了搭上媒體熱炒Java的順風(fēng)車,臨時把LiveScript改名為JavaScript,所以從本質(zhì)上來說JavaScript和Java沒什么關(guān)系(趁熱度)。
如今,JavaScript的用途早已不再局限于簡單的數(shù)據(jù)驗證,而是具備了與瀏覽器窗口及其內(nèi)容等幾乎所有方面交互的能力。今天的JavaScript已經(jīng)成為一門功能全面的編程語言
總結(jié):js最初的用途是為來實現(xiàn)用戶與瀏覽器的交互
二、JS為何是單線程的?
JavaScript的單線程,與它的用途有關(guān)。作為瀏覽器腳本語言,JavaScript的主要用途是與用戶互動,以及操作DOM。這決定了它只能是單線程,否則會帶來很復(fù)雜的同步問題。比如,假定JavaScript同時有兩個線程,一個線程在某個DOM節(jié)點上添加內(nèi)容,另一個線程刪除了這個節(jié)點,這時瀏覽器應(yīng)該以哪個線程為準(zhǔn)?
所以,為了避免復(fù)雜性,從一誕生,JavaScript就是單線程,這已經(jīng)成這門語言的核心特征,將來也不會改變。
注:所謂單線程,是指在JS引擎中負(fù)責(zé)解釋和執(zhí)行JavaScript代碼的線程只有一個。
三、計算機的同步與異步(重點)
計算機領(lǐng)域中的同步(Synchronous)和異步(Asynchronous)和我們生活中的同步和異步的概念是恰好相反的,感覺是翻譯要背這個鍋。生活中的同步,突出的是‘同',相同的步伐,是咱倆一起行動,比如一起去逛街吃飯飯睡覺覺。異步則是你忙你的,我忙我的,步調(diào)不致且互不干擾。難到計算機里的同步和異步不是這樣?確實不是。
計算機的同步就好比:你去外地上學(xué)人生地不熟,突然生活費不夠了;此時你決定打電話回家,通知家里轉(zhuǎn)生活費過來,可是當(dāng)你撥出電話時,對方一直處于待接聽狀態(tài)(即:打不通,聯(lián)系不上),為了拿到生活費,你就不停的oncall、等待,最終可能不能及時要到生活費,導(dǎo)致你今天要做的事都沒有完成,而白白花掉了時間。
計算機的異步就是:在你打完電話發(fā)現(xiàn)沒人接聽時,猜想:對方可能在忙,暫時無法接聽電話,所以你發(fā)了一條短信(或者語音留言,亦或是其他的方式)通知對方后便忙其他要緊的事了;這時你就不需要持續(xù)不斷的撥打電話,還可以做其他事情;待一定時間后,對方看到你的留言便回復(fù)響應(yīng)你,當(dāng)然對方可能轉(zhuǎn)錢也可能不轉(zhuǎn)錢。但是整個一天下來,你還做了很多事情?;蛘哒f你找室友臨時借了一筆錢,又開始happy的上學(xué)時光了。
總結(jié):計算機中的同步就是排隊等待,假如你是第一百零一個備胎,那你只能等前面的一百個爆了之后才能‘處理'你。異步就是,盡管你是第一百零一個,她還是能照顧到你的感受。
四、js單線程為什么會有'異步'問題
看完前面的鋪墊你是否會產(chǎn)生這些疑問,JS是單線程的,那么他是如何是實現(xiàn)異步操作的?AJAX異步發(fā)送和回調(diào)請求,還有setTimeout也看起來像是多線程的?不急慢慢來
- js是同步的?
是的,單線程,那肯定只能同步(排隊)執(zhí)行咯
- js為什么需要異步?
如果JS中不存在異步,只能自上而下執(zhí)行,萬一上一行解析時間很長,那么下面的代碼就會被阻塞。
對于用戶而言,阻塞就意味著"卡死",這樣就導(dǎo)致了很差的用戶體驗
- js單線程又是如何實現(xiàn)異步的呢?
通過事件循環(huán)(event loop)實現(xiàn)'異步'
經(jīng)典問題:
console.log('1') setTimeout(function(){ console.log('2') },0) console.log('3') // 1,3,2
也就是說,setTimeout里的函數(shù)并沒有立即執(zhí)行,而是延遲了一段時間,滿足一定條件后,才去執(zhí)行的,這類代碼,我們叫異步代碼。
所以,這里我們首先知道了JS里的一種分類方式,就是將任務(wù)分為: 同步任務(wù)和異步任務(wù)
雖然JS是單線程的但是瀏覽器的內(nèi)核是多線程的,在瀏覽器的內(nèi)核中不同的異步操作由不同的瀏覽器內(nèi)核模塊調(diào)度執(zhí)行,異步操作會將相關(guān)回調(diào)添加到任務(wù)隊列中。而不同的異步操作添加到任務(wù)隊列的時機也不同,如 onclick, setTimeout, ajax 處理的方式都不同,這些異步操作是由瀏覽器內(nèi)核的 webcore 來執(zhí)行的,webcore 包含上圖中的3種 webAPI,分別是 DOM Binding、network、timer模塊。
按照這種分類方式:JS的執(zhí)行機制是
- 首先判斷js代碼是同步還是異步,同步就進入主進程,異步就進入event table
- 異步任務(wù)在event table中注冊函數(shù),當(dāng)滿足觸發(fā)條件后,被推入event queue
- 同步任務(wù)進入主線程后一直執(zhí)行,直到主線程空閑時,才會去event queue中查看是否有可執(zhí)行的異步任務(wù),如果有就推入主進程中
以上三步循環(huán)執(zhí)行,這就是event loop
總結(jié):同步可以保證順序一致,但是容易導(dǎo)致阻塞;異步可以解決阻塞問題,但是會改變順序性,根據(jù)不同的需要去寫你的代碼。
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決定了前方的路怎么走,就不要總回頭看,peace&love。
總結(jié)
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