關於js中的同步和異步

最近看到前端面試問到js中的同步和異步，這個問題該怎麼回答？

梳理一下，js對於異步的處理，不少人的第一反應是ajax，這隻能說是對了一半。

 

1.我的以爲，js中，最基礎的異步是setTimeout和setInterval函數，很常見，可是不多人有人知道其實這就是異步，由於它們能夠控制js的執行順序

var timeoutID = window.setTimeout(func[, delay, param1, param2, ...]);

看看下面的測試代碼會出現什麼？？ 要求出現的順序是張一

    <script type="text/javascript">
        console.log( "張一" );
        setTimeout(function() {
            console.log( "王三" )
        }, 500 );
        setTimeout(function() {
            console.log( "李四" )
        }, 500 );
        setTimeout(function() {
            console.log( "劉五" )
        }, 500 );
        console.log( "李二" );
    </script>

結果正如設計的：

可是 查看 火狐的api文檔 有這樣一句話  api地址 https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WindowTimers/setTimeout

Because even though setTimeout was called with a delay of zero, it's placed on a queue and scheduled to run at the next opportunity, not immediately. Currently executing code must complete before functions on the queue are executed, the resulting execution order may not be as expected.

翻譯一下 就是 由於即便setTimeout調用延遲爲零，這是放置在一個隊列和調度運行到下一個機會，沒有當即。當前正在執行的代碼必須在隊列上的函數執行以前完成，由此產生的執行順序可能不會像預期的那樣。

因此，可預料的結果是：直到在同一程序段中全部其他的代碼執行結束後，超時纔會發生。因此若是設置了超時，同時執行了需長時間運行的函數，那麼在該函數執行完成以前，超時甚至都不會啓動。實際上，異步函數，如setTimeout和setInterval，被壓入了稱之爲Event Loop的隊列。有點扯遠，記住就是setTimeout和setInterval能夠改變一個隊列函數的執行順序。

 

2.ajax異步

不少時候，咱們使用的ajax都是jQuery封裝後的.ajax（） 如：api中的ajax格式。

        $.ajax({
            type: "POST",
            url: "some.php",
            data: "name=John&location=Boston",
            success: function(msg){
                alert( "Data Saved: " + msg );
            }
        });

不少人的理解是 是在調用$.ajax以後立刻使用data？  可是真的是這樣嗎？

若是你寫過原生的ajax，應該會知道以下：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/XMLHttpRequest/Using_XMLHttpRequest#Types_of_requests

function reqListener () {
  console.log(this.responseText);
}

var oReq = new XMLHttpRequest();
oReq.addEventListener("load", reqListener);
oReq.open("GET", "http://www.example.org/example.txt");
oReq.send();

這個火狐官方的例子很好的說明咱們的ajax執行的步驟，XmlHttpRequest對象發起請求，設置回調函數用來處理XHR的readystatechnage事件。而後執行XHR的send方法。在XHR運行中，當其屬性readyState改變時readystatechange事件就會被觸發，只有在XHR從遠端服務器接收響應結束時回調函數纔會觸發執行。也就是以下：

xmlhttp.open( "GET", "url", true );
        xmlhttp.onreadystatechange = function( data ) {
            if ( xmlhttp.readyState === 4 ) {
                console.log( data );
            }
        };
        xmlhttp.send( null );

 

以上兩點就是JavaScript中的同步和異步。

 

延伸 摘自阮一峯es6入門：

因而，這個問題又回到了最開始的起點：JavaScript是單線程的。

 

JavaScript語言的一大特色就是單線程，也就是說，同一個時間只能作一件事。那麼，爲何JavaScript不能有多個線程呢？這樣能提升效率啊。

JavaScript的單線程，與它的用途有關。做爲瀏覽器腳本語言，JavaScript的主要用途是與用戶互動，以及操做DOM。這決定了它只能是單線程，不然會帶來很複雜的同步問題。好比，假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程在某個DOM節點上添加內容，另外一個線程刪除了這個節點，這時瀏覽器應該以哪一個線程爲準？

因此，爲了不復雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經成了這門語言的核心特徵，未來也不會改變。

爲了利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標準，容許JavaScript腳本建立多個線程，可是子線程徹底受主線程控制，且不得操做DOM。因此，這個新標準並無改變JavaScript單線程的本質。

單線程就意味着，全部任務須要排隊，前一個任務結束，纔會執行後一個任務。若是前一個任務耗時很長，後一個任務就不得不一直等着。因而就有一個概念，任務隊列。

若是排隊是由於計算量大，CPU忙不過來，倒也算了，可是不少時候CPU是閒着的，由於IO設備（輸入輸出設備）很慢（好比Ajax操做從網絡讀取數據），不得不等着結果出來，再往下執行。

JavaScript語言的設計者意識到，這時主線程徹底能夠無論IO設備，掛起處於等待中的任務，先運行排在後面的任務。等到IO設備返回告終果，再回過頭，把掛起的任務繼續執行下去。

因而，全部任務能夠分紅兩種，一種是同步任務（synchronous），另外一種是異步任務（asynchronous）。同步任務指的是，在主線程上排隊執行的任務，只有前一個任務執行完畢，才能執行後一個任務；異步任務指的是，不進入主線程、而進入"任務隊列"（task queue）的任務，只有"任務隊列"通知主線程，某個異步任務能夠執行了，該任務纔會進入主線程執行。

具體來講，異步執行的運行機制以下。（同步執行也是如此，由於它能夠被視爲沒有異步任務的異步執行。）

（1）全部同步任務都在主線程上執行，造成一個執行棧（execution context stack）。

（2）主線程以外，還存在一個"任務隊列"（task queue）。只要異步任務有了運行結果，就在"任務隊列"之中放置一個事件。

（3）一旦"執行棧"中的全部同步任務執行完畢，系統就會讀取"任務隊列"，看看裏面有哪些事件。那些對應的異步任務，因而結束等待狀態，進入執行棧，開始執行。

（4）主線程不斷重複上面的第三步。

下圖就是主線程和任務隊列的示意圖。

只要主線程空了，就會去讀取"任務隊列"，這就是JavaScript的運行機制。這個過程會不斷重複。  

 

"任務隊列"是一個事件的隊列（也能夠理解成消息的隊列），IO設備完成一項任務，就在"任務隊列"中添加一個事件，表示相關的異步任務能夠進入"執行棧"了。主線程讀取"任務隊列"，就是讀取裏面有哪些事件。

"任務隊列"中的事件，除了IO設備的事件之外，還包括一些用戶產生的事件（好比鼠標點擊、頁面滾動等等）。只要指定過回調函數，這些事件發生時就會進入"任務隊列"，等待主線程讀取。

所謂"回調函數"（callback），就是那些會被主線程掛起來的代碼。異步任務必須指定回調函數，當主線程開始執行異步任務，就是執行對應的回調函數。

"任務隊列"是一個先進先出的數據結構，排在前面的事件，優先被主線程讀取。主線程的讀取過程基本上是自動的，只要執行棧一清空，"任務隊列"上第一位的事件就自動進入主線程。可是，因爲存在後文提到的"定時器"功能，主線程首先要檢查一下執行時間，某些事件只有到了規定的時間，才能返回主線程。