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你不知道的Javascript：有趣的setTimeout

whjin / 2159人閱讀

摘要：單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊，前一個任務(wù)結(jié)束，才會執(zhí)行后一個任務(wù)。為了優(yōu)化單線程的性能，將任務(wù)分成兩種，一種是同步任務(wù)，另一種是異步任務(wù)。每次循環(huán)的迭代，都將中的回調(diào)函數(shù)加入任務(wù)隊列等待執(zhí)行。

今天在回顧JavaScript進(jìn)階用法的時候，發(fā)現(xiàn)一個有趣的問題，話不多說，先上代碼：

for(var j=0;j<10;j++){
  setTimeout(function(){console.log(j)},5000)
}

看到這三行代碼，也許你會不耐煩道：又要講閉包？要吐了好么？別急，讓我們先來思考一下，這段代碼在瀏覽器中的執(zhí)行結(jié)果是什么？

甲：順序打印0到9？

乙：這題我見過，打印十個10！

哪個答案正確？我們繼續(xù)上圖：

執(zhí)行結(jié)果顯示，瀏覽器打印出了十個10（因?yàn)閳D片處理的原因，按下回車到打印之前其實(shí)間隔了5秒左右），貌似乙勝出了。但如果你足夠細(xì)心，你會發(fā)現(xiàn)幾個問題：

為什么會循環(huán)打印十個10而不是0到9？

從結(jié)果來看，for循環(huán)執(zhí)行完跳出之后，才開始執(zhí)行setTimeout（所以j才等于10），為什么不是每次迭代都執(zhí)行一次setTimeout呢？

如果上述三個問題你都能回答上來，恭喜你，你已經(jīng)開始掌握了JavaScript深層次的知識，如果不能，那就乖乖往下看吧！

為什么會循環(huán)打印十個10

許多人習(xí)慣用第二個問題中的執(zhí)行結(jié)果來回答這個問題：“for循環(huán)執(zhí)行完跳出之后，才開始執(zhí)行setTimeout，所以才打印了十個10”。這樣的答案，只能說是既應(yīng)付了自己，又應(yīng)付了別人。其實(shí)，要解答第一個問題，首先要解答的就是第二的問題。

為什么不是每次迭代都執(zhí)行一次setTimeout

大家都知道，JavaScript在ES6出現(xiàn)以前，是沒有塊狀作用域的，這就意味著， 在for循環(huán)中用var定義的變量j，其實(shí)是屬于全局的，即在全局范圍內(nèi)都可以被訪問到，既然如此，那其實(shí)整個全局作用域中就只有一個j，每次for循環(huán)都i是在更新這個j。

那么現(xiàn)在關(guān)鍵的問題在于，為什么整個for循環(huán)會先于setTimeout執(zhí)行，而不是我們正常理解的，一次迭代執(zhí)行一次。

這就涉及到了JavaScript的核心特性：單線程。

JavaScript設(shè)計的初衷，是瀏覽器用來與用戶進(jìn)行交互和DOM操作的。這就決定了它必須是單線程的，設(shè)想JavaScript同事有兩個線程，一個線程在DOM節(jié)點(diǎn)添加內(nèi)容，一個線程刪除該節(jié)點(diǎn)，瀏覽器就會出現(xiàn)混亂。所以，為了避免復(fù)雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經(jīng)成了這門語言的核心特征，將來也不會改變。

單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊，前一個任務(wù)結(jié)束，才會執(zhí)行后一個任務(wù)。如果前一個任務(wù)耗時很長，后一個任務(wù)就不得不一直等著。

為了優(yōu)化單線程的性能，JavaScript將任務(wù)分成兩種，一種是同步任務(wù)（synchronous），另一種是異步任務(wù)（asynchronous）。同步任務(wù)指的是，在主線程上排隊執(zhí)行的任務(wù)，只有前一個任務(wù)執(zhí)行完畢，才能執(zhí)行后一個任務(wù)；異步任務(wù)指的是，不進(jìn)入主線程、而進(jìn)入"任務(wù)隊列"（task queue）的任務(wù)，只有主線程中的同步任務(wù)執(zhí)行完畢，異步任務(wù)才會進(jìn)入執(zhí)行隊列執(zhí)行。只要主線程空了，就會去讀取"任務(wù)隊列"，這就是JavaScript的運(yùn)行機(jī)制。這個過程會不斷重復(fù)。

而setTimeout，就被JavaScript定義為異步任務(wù)。每次for循環(huán)的迭代，都將setTimeout中的回調(diào)函數(shù)加入任務(wù)隊列等待執(zhí)行。也就是說，只有同步任務(wù)中的for循環(huán)完全結(jié)束，主線程中才會去任務(wù)隊列中找到尚未執(zhí)行的十個setTimeout（十次迭代）回調(diào)函數(shù)并順序執(zhí)行（先進(jìn)先出）。而此時，i已經(jīng)經(jīng)過循環(huán)結(jié)束變成了10，所以，此時主線程執(zhí)行的，是十個一摸一樣的打印i的回調(diào)函數(shù)，即打印十個10。至此就完美回答了第一和第二個問題，文章開頭的代碼與下面的代碼其實(shí)是等價的：

for(var i=0;i<10;i++){}
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)
setTimeout(console.log(i),5000)

小小的一個setTimeout，牽扯出了很多JavaScript的深層次問題，雖然總結(jié)成一篇文章只有區(qū)區(qū)數(shù)百字，但是我在成文的過程中查閱了大量的資料，也做了許多實(shí)驗(yàn)。

最后，給出一個很小但是仍然在困擾我的一個問題,希望有興趣的小伙伴可以跟我一起研究：

setTimeout(function(){while(true){}},6000);
setTimeout(function(){console.log(1)},10000);
setTimeout(function(){console.log(2)},5000);

上述代碼的執(zhí)行順序是怎樣的？setTimeout的定時，是定時插入執(zhí)行棧之后立即執(zhí)行，還是立即插入執(zhí)行棧定時執(zhí)行？

期待大家的留言。

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