探索JavaScript：你真的了解它吗？

发表时间: 2019-07-08 08:08

什么是JavaScript?

为前端开发，你是否问过自己或者思考过什么是JavaScript吗？JavaScript有什么特点？如果让你让一句话高度介绍，你会怎么说？小编认为，在你想深入一门语言，必须要清楚理解这们语言有什么特点和其中的运行机制，这是学好一门语言的基础。

JavaScript是一个单线程、非阻塞、异步、解释性语言。

单线程是个什么鬼？

有计算机基础知识的同学可以忽略这部分内容，首先我们来一起了解下计算机基础知识：线程和进程

打个比方，我们去超市购物，结账的时候会有多个收银窗口，这样的好处就是在同一时间完成更多交易处理。这就是计算机常说的多并发概念,操作系统是多并发执行任务，因为它同时运行多个进程。进程是执行环境或正在运行的应用程序的实例。例如，你可能一边浏览着网页、一边打开编辑器写着代码、一边开着微信聊着天，这都要归功于计算机能同时运行多个应用进程。

应用程序也是可以处理多并发的，主要是靠线程实现的。在其他高级语言，如果你熟悉JAVA就会很容易理解，JAVA可以轻松创建多个线程处理并发问题，比如同时处理发出HTTP请求，查询数据库或打开文件。但是JavaScript是单线程的运行环境，它有且只有一个调用栈，它每次只能做一件事，程序每次只能运行一段代码，这就是单线程。单线程更通俗的解释就是——所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。

什么是调用栈？（call stack）——代码在运行过程中，会有一个叫做调用栈(call stack)的概念。调用栈是一种栈结构,它用来存储计算机程序执行时候其活跃子程序的信息。（比如什么函数正在执行，什么函数正在被这个函数调用等等信息）。调用栈是解析器的一种机制。

首先一起看下一段简单的代码，我们先了解下Javascript是如何运行的？

首先按照函数调用的顺序进栈，然后函数执行完了，将值传给下个函数，出栈，最后将结果输出。

阻塞是个什么东东？

什么是阻塞，没有严格的定义什么是阻塞。仅仅是指代码运行得很慢，比如说console.log不慢，遍历从1到10亿次很慢，你可以可以暂且想想下，如果你用浏览器打开一个网页，一个网页肯定会涉及到各种数据的请求，图片、接口数据、CSS文件之类，如果JavaScript不想办法解决优化单线程加载数据问题的话，我们浏览网页的体验可能是这样的：先出来一个空白页面，过了一会一张图片出来了，然后在出来一段文字，过了一会接口数据读取完了，显示了一段文字，就这样网页像挤牙膏似的一点点的显示出来，这样的浏览体验你还会看网页吗？。因此更白话点在栈里表现很慢的东西都叫阻塞。

就像下图的代码，小编写了一个自己调用自己的函数，让函数进入无线循环的过程，造成了调用栈里需要执行大量的函数，模拟了一个阻塞，浏览器实在无法承受调用之痛，报错了！

秘密武器——非阻塞、异步回调

由于JavaScript要解决这个问题，必须要突破单线程的瓶颈，“异步回调”就成为JavaScript的秘密武器，完美的解决了此问题。异步回调让其拥有了“多线程”的能力，其实并不其然，异步回调是怎么解决并发问题，阻塞问题，不知道各位思考过背后的运行进制吗？

维基百科是这么解释回调函数的：回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用为调用它所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

通俗点回调是一个函数被作为一个参数传递到另一个函数里，在那个函数执行完后再执行。有点不好理解，小编在说的直白些就是——B函数被作为参数传递到A函数里，在A函数执行完后再执行B。

了解完异步回调的概念后，我们来看看JavaScript是如何运行的？首先看看下面一张图

在介绍这张图时，我们先了解下什么是任务队列——所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；异步任务指的是，不进入主线程、而进入"任务队列"（task queue）的任务，只有"任务队列"通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。

主线程从"任务队列"中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为Event Loop（事件循环）。上图中，主线程运行的时候，产生堆（heap）和栈（stack），栈中的代码调用各种外部API，它们在"任务队列"中加入各种事件（click，load，done）。只要栈中的代码执行完毕，主线程就会去读取"任务队列"，依次执行那些事件所对应的回调函数。

"任务队列"是一个先进先出的数据结构，排在前面的事件，优先被主线程读取。主线程的读取过程基本上是自动的，只要执行栈一清空，"任务队列"上第一位的事件就自动进入主线程。但是，由于存在后文提到的"定时器"功能，主线程首先要检查一下执行时间，某些事件只有到了规定的时间，才能返回主线程。

通过下图将异步函数的执行步骤可视化，让我们更加容易理解上诉文字内容。