摘要：主線程從任務(wù)隊(duì)列中讀取事件，這個(gè)過程是循環(huán)不斷的，所以整個(gè)的這種運(yùn)行機(jī)制又稱為事件循環(huán)。上面也提到，在到達(dá)指定時(shí)間時(shí)，定時(shí)器就會(huì)將相應(yīng)回調(diào)函數(shù)插入任務(wù)隊(duì)列尾部。這就是定時(shí)器功能。關(guān)于定時(shí)器的重要補(bǔ)充定時(shí)器包括與兩個(gè)方法。

本文介紹JavaScript運(yùn)行機(jī)制，這一部分比較抽象，我們先從一道面試題入手：

console.log(1);
setTimeout(function(){
console.log(3);
},0);
console.log(2);
請(qǐng)問數(shù)字打印順序是什么？

這一題看似很簡(jiǎn)單，但如果你不了解JavaScript運(yùn)行機(jī)制，很容易就答錯(cuò)了。題目的答案是依次輸出1 2 3，如果你有疑惑，下文有詳細(xì)解釋。

JavaScript語言的一大特點(diǎn)就是單線程，也就是說，同一個(gè)時(shí)間只能做一件事。那么，為什么JavaScript不能有多個(gè)線程呢？這樣能提高效率啊。
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(dòng)，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會(huì)帶來很復(fù)雜的同步問題。比如，假定JavaScript同時(shí)有兩個(gè)線程，一個(gè)線程在某個(gè)DOM節(jié)點(diǎn)上添加內(nèi)容，另一個(gè)線程刪除了這個(gè)節(jié)點(diǎn)，這時(shí)瀏覽器應(yīng)該以哪個(gè)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)成了這門語言的核心特征，將來也不會(huì)改變。

單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊(duì)，前一個(gè)任務(wù)結(jié)束，才會(huì)執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)。如果前一個(gè)任務(wù)耗時(shí)很長，后一個(gè)任務(wù)就不得不一直等著。JavaScript語言的設(shè)計(jì)者意識(shí)到這個(gè)問題，將所有任務(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(duì)執(zhí)行的任務(wù)，只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢，才能執(zhí)行后一個(gè)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(duì)列"（task queue）的任務(wù)，只有"任務(wù)隊(duì)列"通知主線程，某個(gè)異步任務(wù)可以執(zhí)行了，該任務(wù)才會(huì)進(jìn)入主線程執(zhí)行。異步任務(wù)包括宏任務(wù)和微任務(wù)(后面會(huì)重點(diǎn)介紹)，接下來我們通過兩個(gè)例子說明同步任務(wù)和異步任務(wù)的區(qū)別：

console.log("A");
while(true){ }
console.log("B");
請(qǐng)問最后的輸出結(jié)果是什么？

如果你的回答是A,恭喜你答對(duì)了，因?yàn)檫@是同步任務(wù)，程序由上到下執(zhí)行，遇到while()死循環(huán)，下面語句就沒辦法執(zhí)行。

console.log("A");
setTimeout(function(){
console.log("B");
},0);
while(true){}
請(qǐng)問最后的輸出結(jié)果是什么？

如果你的答案是A，恭喜你現(xiàn)在對(duì)js運(yùn)行機(jī)制已經(jīng)有個(gè)粗淺的認(rèn)識(shí)了！題目中的setTimeout()就是個(gè)異步任務(wù)。在所有同步任務(wù)執(zhí)行完之前，任何的異步任務(wù)是不會(huì)執(zhí)行的，關(guān)于這點(diǎn)下文還會(huì)詳細(xì)說明。

異步執(zhí)行的運(yùn)行機(jī)制如下：

所有同步任務(wù)都在主線程上執(zhí)行，形成一個(gè)執(zhí)行棧（execution context stack）。

主線程之外，還存在一個(gè)"任務(wù)隊(duì)列"（task queue）。只要異步任務(wù)有了運(yùn)行結(jié)果，就在"任務(wù)隊(duì)列"之中放置一個(gè)事件。

一旦"執(zhí)行棧"中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢，系統(tǒng)就會(huì)讀取"任務(wù)隊(duì)列"，看看里面有哪些事件。那些對(duì)應(yīng)的異步任務(wù)，于是結(jié)束等待狀態(tài)，進(jìn)入執(zhí)行棧，開始執(zhí)行。

主線程不斷重復(fù)上面的第三步。

主線程從"任務(wù)隊(duì)列"中讀取事件，這個(gè)過程是循環(huán)不斷的，所以整個(gè)的這種運(yùn)行機(jī)制又稱為Event Loop（事件循環(huán)）。只要主線程空了，就會(huì)去讀取"任務(wù)隊(duì)列"，這就是JavaScript的運(yùn)行機(jī)制。這個(gè)過程會(huì)循環(huán)反復(fù)。以下這張圖可以很好說明這點(diǎn)。

一般來說，有以下四種會(huì)放入異步任務(wù)隊(duì)列：

setTimeout和setlnterval

DOM事件

ES6中的Promise

Ajax異步請(qǐng)求

javascript 代碼運(yùn)行分兩個(gè)階段：

1、預(yù)解析---把所有的函數(shù)定義提前，所有的變量聲明提前，變量的賦值不提前

2、執(zhí)行---從上到下執(zhí)行（按照js運(yùn)行機(jī)制）

至于放入異步任務(wù)隊(duì)列的時(shí)機(jī)，我們通過 setTimeout的例子和Ajax例子來詳細(xì)說明：

例題1
for (var i = 0; i < 5; i++) {
setTimeout(function() {  
 console.log(i);  
  }, 1000);
}
請(qǐng)問最后的輸出結(jié)果是什么？

for循環(huán)一次碰到一個(gè) setTimeout()，并不是馬上把setTimeout()拿到異步隊(duì)列中，而要等到一秒后，才將其放到任務(wù)隊(duì)列里面，一旦"執(zhí)行棧"中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢（即for循環(huán)結(jié)束，此時(shí)i已經(jīng)為5），系統(tǒng)就會(huì)讀取已經(jīng)存放"任務(wù)隊(duì)列"的setTimeout()（有五個(gè)），于是答案是輸出5個(gè)5。

上面也提到，在到達(dá)指定時(shí)間時(shí)，定時(shí)器就會(huì)將相應(yīng)回調(diào)函數(shù)插入“任務(wù)隊(duì)列”尾部。這就是“定時(shí)器（timer）”功能。

關(guān)于定時(shí)器的重要補(bǔ)充：

定時(shí)器包括setTimeout與 setInterval 兩個(gè)方法。它們的第二個(gè)參數(shù)是指定其回調(diào)函數(shù)推遲/每隔多少毫秒數(shù)后執(zhí)行。

對(duì)于第二個(gè)參數(shù)有以下需要注意的地方：

當(dāng)?shù)诙€(gè)參數(shù)缺省時(shí)，默認(rèn)為 0；

當(dāng)指定的值小于 4 毫秒，則增加到 4ms(4ms 是 HTML5 標(biāo)準(zhǔn)指定的，對(duì)于 2010 年及之前的瀏覽器則是 10ms);也就是說至少需要4毫秒，該setTimeout()拿到任務(wù)隊(duì)列中。

例題2
$.ajax({
url：“xxxxx",
success:function (result){
console.log("a")
   }
})
setTimeout(function (){
console.log("b")
},100)
setTimeout(function (){
console.log("c")
})
console.log("d");

ajax加載完成時(shí)才會(huì)放入異步隊(duì)列，至于這段時(shí)間不確定，所有有兩種情況：①大于100ms,最后的結(jié)果是 d c b a ;②小于100ms,最后的結(jié)果便是d c a b。

我們上面提到異步任務(wù)分為宏任務(wù)和微任務(wù)，宏任務(wù)隊(duì)列可以有多個(gè)，微任務(wù)隊(duì)列只有一個(gè)。

宏任務(wù)包括：script(全局任務(wù)), setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。

微任務(wù)包括: new Promise().then(回調(diào)), process.nextTick, Object.observe(已廢棄), MutationObserver(html5新特性)

當(dāng)執(zhí)行棧中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢時(shí)，是先執(zhí)行宏任務(wù)還是微任務(wù)呢？

由于執(zhí)行代碼入口都是全局任務(wù) script，而全局任務(wù)屬于宏任務(wù)，所以當(dāng)棧為空，同步任務(wù)任務(wù)執(zhí)行完畢時(shí)，會(huì)先執(zhí)行微任務(wù)隊(duì)列里的任務(wù)。

微任務(wù)隊(duì)列里的任務(wù)全部執(zhí)行完畢后，會(huì)讀取宏任務(wù)隊(duì)列中拍最前的任務(wù)。

執(zhí)行宏任務(wù)的過程中，遇到微任務(wù)，依次加入微任務(wù)隊(duì)列。

棧空后，再次讀取微任務(wù)隊(duì)列里的任務(wù)，依次類推。

一句話概括上面的流程圖：當(dāng)某個(gè)宏任務(wù)隊(duì)列的中的任務(wù)全部執(zhí)行完以后,會(huì)查看是否有微任務(wù)隊(duì)列。如果有，先執(zhí)行微任務(wù)隊(duì)列中的所有任務(wù)，如果沒有，就查看是否有其他宏任務(wù)隊(duì)列。

接下來我們看兩道例子來介紹上面流程：

Promise.resolve().then(()=>{
  console.log("Promise1")  
  setTimeout(()=>{
    console.log("setTimeout2")
  },0)
})
setTimeout(()=>{
  console.log("setTimeout1")
  Promise.resolve().then(()=>{
    console.log("Promise2")    
  })
},0)

最后輸出結(jié)果是Promise1，setTimeout1，Promise2，setTimeout2

一開始執(zhí)行棧的同步任務(wù)執(zhí)行完畢，會(huì)去查看是否有微任務(wù)隊(duì)列，上題中存在(有且只有一個(gè))，然后執(zhí)行微任務(wù)隊(duì)列中的所有任務(wù)輸出Promise1，同時(shí)會(huì)生成一個(gè)宏任務(wù) setTimeout2

然后去查看宏任務(wù)隊(duì)列，宏任務(wù) setTimeout1 在 setTimeout2 之前，先執(zhí)行宏任務(wù) setTimeout1，輸出 setTimeout1

在執(zhí)行宏任務(wù)setTimeout1時(shí)會(huì)生成微任務(wù)Promise2 ，放入微任務(wù)隊(duì)列中，接著先去清空微任務(wù)隊(duì)列中的所有任務(wù)，輸出 Promise2

清空完微任務(wù)隊(duì)列中的所有任務(wù)后，就又會(huì)去宏任務(wù)隊(duì)列取一個(gè)，這回執(zhí)行的是 setTimeout2

console.log("----------------- start -----------------");
setTimeout(() => {
  console.log("setTimeout");
}, 0)
new Promise((resolve, reject) =>{
  for (var i = 0; i < 5; i++) {
    console.log(i);
  }
  resolve();  // 修改promise實(shí)例對(duì)象的狀態(tài)為成功的狀態(tài)
}).then(() => {
  console.log("promise實(shí)例成功回調(diào)執(zhí)行");
})
console.log("----------------- end -----------------");

如果要輸出0~4，上面例題應(yīng)該如何修改？

將var變?yōu)閘et

for (let i = 0; i < 5; i++) {
setTimeout(function() {  
  console.log(i);
  }, 1000);
}

2.加個(gè)立即執(zhí)行函數(shù)

for (var i = 0; i < 5; i++) {
(function(i){
setTimeout(function() {  
  console.log(i);
  }, 1000);
})(i)
}

3.也可以通過這樣加閉包

for(var i = 1;i < 5;i++){  
  var a = function(){  
      var j = i;    
    setTimeout(function(){  
          console.log(j);  
      },1000)  
  }    
a();
}

文章于2018.11.15重新修改，如果覺得文章對(duì)你有些許幫助，歡迎在我的GitHub博客點(diǎn)贊和關(guān)注，感激不盡！