Event Loop詳解

1.進程，單線程與多線

• 進程: 運行的程序就是一個進程，好比你正在運行的瀏覽器，它會有一個進程。
• 線程: 程序中獨立運行的代碼段。
• 一個進程由單個或多個線程組成，線程是負責執行代碼的。

2.單線程與多線程的區別

• 單線程 從頭執行到尾，一行一行執行，若是其中一行代碼報錯，那麼剩下代碼將再也不執行。同時容易代碼阻塞。
• 多線程 代碼運行的環境不一樣，各線程獨立，互不影響，避免阻塞。

任務隊列

任務分兩種:

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"（taskqueue）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

"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

Js 中，有兩類任務隊列：宏任務隊列（macro tasks）和微任務隊列（micro tasks）。宏任務隊列能夠有多個，微任務隊列只有一個。那麼什麼任務，會分到哪一個隊列呢？

• 宏任務：script（全局任務）, setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering.

• 微任務：process.nextTick, Promise, Object.observer, MutationObserver.
  咱們上面講到，當stack空的時候，就會從任務隊列中，取任務來執行。共分3步：

• 取一個宏任務來執行。執行完畢後，下一步。
• 取一個微任務來執行，執行完畢後，再取一個微任務來執行。直到微任務隊列爲空，執行下一步。

• 更新UI渲染。

Event Loop 會無限循環執行上面3步，這就是Event Loop的主要控制邏輯。其中，第3步（更新UI渲染）會根據瀏覽器的邏輯，決定要不要立刻執行更新。畢竟更新UI成本大，因此，通常都會比較長的時間間隔，執行一次更新。

3. Event Loop(瀏覽器)

js既然是單線程,那麼確定是排隊執行代碼，那麼怎麼去排這個隊，就是Event Loop。雖然JS是單線程，但瀏覽器不是單線程。瀏覽器中分爲如下幾個線程:

• js線程
• UI線程
• 事件線程(onclick,onchange,...)
• 定時器線程(setTimeout, setInterval)
• 異步http線程(ajax)

其中JS線程和UI線程相互互斥，也就是說，當UI線程在渲染的時候，JS線程會掛起，等待UI線程完成，再執行JS線程.

主線程從"任務隊列"中讀取事件，這個過程是循環不斷的，因此整個的這種運行機制又稱爲Event Loop（事件循環）。

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。

在進程啓動時，node便會建立一個相似while（true）的循環，每執行一次循環體的過程咱們稱爲tick，每一個tick的過程就是查看是不是否有事件等待處理，若是有，就取出事件及其相關的回調函數。若是有關聯的回調函數，就執行他們，而後進入有下一個循環體

4.異步的事件

process.nextTick()

• 性能上來講很輕量，時間複雜的O(1)

• 回調函數保存在數組中，在一輪循環中數組中的回調函數所有執行完

  setImmediate()

• 和上面同樣都是將回調函數延遲執行，不一樣上面的優先級別要高，緣由是事件循環對觀察者的檢查是有前後順序的，process.nextTick()屬於idle觀察者，setImmediat屬於check觀察者。在每一輪循環中，idle先與I/O觀察者，I/觀察者先於check觀察者。

• 回調函數存在鏈表中，每一次循環只執行鏈表中的一個回調函數
  時間複雜度lg(n)

  定時器setTimeout()/setInterval()

• 調用時會建立定時器會被插入到定時器觀察者內部的一個紅黑樹中，每次tick時，會取出定時器，檢查是否超時，若是超時，就造成一個事件，執行回調函數。問題就是時間不必定精確

• 時間複雜度lg(n)