JavaScript的執行機制！對於Web工程師來說了解JavaScript的執行機制是很重要的。下面就讓我們一起來看一看吧！
1、關於JavaScript
javascript是一門 單線程 語言，在最新的HTML5中提出了Web-Worker，但javascript是單線程這一核心仍未改變。所以一切javascript版的"多線程"都是用單線程模擬出來的，一切javascript多線程都是紙老虎！
2、JavaScript事件循環
既然js是單線程，那就像只有一個窗口的銀行，客戶需要排隊一個一個辦理業務，同理js任務也要一個一個順序執行。如果一個任務耗時過長，那麼後一個任務也必須等着。那麼問題來了，假如我們想瀏覽新聞，但是新聞包含的超清圖片加載很慢，難道我們的網頁要一直卡着直到圖片完全顯示出來？因此聰明的程序員將任務分爲兩類：
1)同步任務
2)異步任務
當我們打開網站時，網頁的渲染過程就是一大堆同步任務，比如頁面骨架和頁面元素的渲染。而像加載圖片音樂之類佔用資源大耗時久的任務，就是異步任務。關於這部分有嚴格的文字定義，但本文的目的是用最小的學習成本徹底弄懂執行機制，所以我們用導圖來說明：
導圖要表達的內容用文字來表述的話：
· 同步和異步任務分別進入不同的執行"場所"，同步的進入主線程，異步的進入Event Table並註冊函數。
· 當指定的事情完成時，Event Table會將這個函數移入Event Queue。
· 主線程內的任務執行完畢爲空，會去Event Queue讀取對應的函數，進入主線程執行。
· 上述過程會不斷重複，也就是常說的Event Loop(事件循環)。
我們不禁要問了，那怎麼知道主線程執行棧爲空啊？js引擎存在monitoring process進程，會持續不斷的檢查主線程執行棧是否爲空，一旦爲空，就會去Event Queue那裏檢查是否有等待被調用的函數。
說了這麼多文字，不如直接一段代碼更直白：
1let data = [];
2$.ajax({
3 url:www.javascript.com,
4 data:data,
5 success:() => {
6 console.log('發送成功!');
7 }
8})
9console.log('代碼執行結束');
上面是一段簡易的ajax請求代碼：
· ajax進入Event Table，註冊回調函數success。
· 執行console.log('代碼執行結束')。
· ajax事件完成，回調函數success進入Event Queue。
· 主線程從Event Queue讀取回調函數success並執行。
相信通過上面的文字和代碼，你已經對js的執行順序有了初步瞭解。接下來我們來研究進階話題：setTimeout。
3、關於setTimeout
大名鼎鼎的setTimeout無需再多言，大家對他的第一印象就是異步可以延時執行，我們經常這麼實現延時3秒執行：
1setTimeout(() => {
2 console.log('延時3秒');
3},3000)
漸漸的setTimeout用的地方多了，問題也出現了，有時候明明寫的延時3秒，實際卻5，6秒才執行函數，這又咋回事啊？
先看一個例子：
1setTimeout(() => {
2 task();
3},3000)
4console.log('執行console');
根據前面我們的結論，setTimeout是異步的，應該先執行console.log這個同步任務，所以我們的結論是：
1//執行console
2//task()
去驗證一下，結果正確！然後我們修改一下前面的代碼：
1setTimeout(() => {
2 task()
3},3000)
4
5sleep(10000000)
乍一看其實差不多嘛，但我們把這段代碼在chrome執行一下，卻發現控制檯執行task()需要的時間遠遠超過3秒，說好的延時三秒，爲啥現在需要這麼長時間啊？
這時候我們需要重新理解setTimeout的定義。我們先說上述代碼是怎麼執行的：
· task()進入Event Table並註冊,計時開始。
· 執行sleep函數，很慢，非常慢，計時仍在繼續。
· 3秒到了，計時事件timeout完成，task()進入Event Queue，但是sleep也太慢了吧，還沒執行完，只好等着。
· sleep終於執行完了，task()終於從Event Queue進入了主線程執行。
上述的流程走完，我們知道setTimeout這個函數，是經過指定時間後，把要執行的任務(本例中爲task())加入到Event Queue中，又因爲是單線程任務要一個一個執行，如果前面的任務需要的時間太久，那麼只能等着，導致真正的延遲時間遠遠大於3秒。
我們還經常遇到setTimeout(fn,0)這樣的代碼，0秒後執行又是什麼意思呢？是不是可以立即執行呢？
答案是不會的，setTimeout(fn,0)的含義是，指定某個任務在主線程最早可得的空閒時間執行，意思就是不用再等多少秒了，只要主線程執行棧內的同步任務全部執行完成，棧爲空就馬上執行。舉例說明：
1//代碼1
2console.log('先執行這裏');
3setTimeout(() => {
4 console.log('執行啦')
5},0);
1//代碼2
2console.log('先執行這裏');
3setTimeout(() => {
4 console.log('執行啦')
5},3000);
代碼1的輸出結果是：
1//先執行這裏
2//執行啦
3代碼2的輸出結果是：
4
5//先執行這裏
6// ... 3s later
7// 執行啦
關於setTimeout要補充的是，即便主線程爲空，0毫秒實際上也是達不到的。根據HTML的標準，最低是4毫秒。有興趣的同學可以自行了解。
4、關於setInterval
上面說完了setTimeout，當然不能錯過它的孿生兄弟setInterval。他倆差不多，只不過後者是循環的執行。對於執行順序來說，setInterval會每隔指定的時間將註冊的函數置入Event Queue，如果前面的任務耗時太久，那麼同樣需要等待。
唯一需要注意的一點是，對於setInterval(fn,ms)來說，我們已經知道不是每過ms秒會執行一次fn，而是每過ms秒，會有fn進入Event Queue。一旦setInterval的回調函數fn執行時間超過了延遲時間ms，那麼就完全看不出來有時間間隔了。
5、Promise與process.nextTick(callback)
傳統的定時器我們已經研究過了，接着我們探究Promise與process.nextTick(callback)的表現。
Promise的定義和功能本文不再贅述，不瞭解的讀者可以學習一下阮一峯老師的Promise。而process.nextTick(callback)類似node.js版的"setTimeout"，在事件循環的下一次循環中調用callback回調函數。
我們進入正題，除了廣義的同步任務和異步任務，我們對任務有更精細的定義：
· macro-task(宏任務)：包括整體代碼script，setTimeout，setInterval
· micro-task(微任務)：Promise，process.nextTick
不同類型的任務會進入對應的Event Queue，比如setTimeout和setInterval會進入相同的Event Queue。
事件循環的順序，決定js代碼的執行順序。進入整體代碼(宏任務)後，開始第一次循環。接着執行所有的微任務。然後再次從宏任務開始，找到其中一個任務隊列執行完畢，再執行所有的微任務。聽起來有點繞，我們用文章最開始的一段代碼說明：
1setTimeout(function() {
2 console.log('setTimeout');
3})
4
5new Promise(function(resolve) {
6 console.log('promise');
7}).then(function() {
8 console.log('then');
9})
10
11console.log('console');
· 這段代碼作爲宏任務，進入主線程。
· 先遇到setTimeout，那麼將其回調函數註冊後分發到宏任務Event Queue。(註冊過程與上同，下文不再描述)
· 接下來遇到了Promise，new Promise立即執行，then函數分發到微任務Event Queue。
· 遇到console.log()，立即執行。
· 好啦，整體代碼script作爲第一個宏任務執行結束，看看有哪些微任務？我們發現了then在微任務Event Queue裏面，執行。
· ok，第一輪事件循環結束了，我們開始第二輪循環，當然要從宏任務Event Queue開始。我們發現了宏任務Event
Queue中setTimeout對應的回調函數，立即執行。 結束。
事件循環，宏任務，微任務的關係如圖所示：
我們來分析一段較複雜的代碼，看看你是否真的掌握了js的執行機制：
1console.log('1');
2
3setTimeout(function() {
4 console.log('2');
5 process.nextTick(function() {
6 console.log('3');
7 })
8 new Promise(function(resolve) {
9 console.log('4');
10 resolve();
11 }).then(function() {
12 console.log('5')
13 })
14})
15process.nextTick(function() {
16 console.log('6');
17})
18new Promise(function(resolve) {
19 console.log('7');
20 resolve();
21}).then(function() {
22 console.log('8')
23})
24
25setTimeout(function() {
26 console.log('9');
27 process.nextTick(function() {
28 console.log('10');
29 })
30 new Promise(function(resolve) {
31 console.log('11');
32 resolve();
33 }).then(function() {
34 console.log('12')
35 })
36})
第一輪事件循環流程分析如下：
· 整體script作爲第一個宏任務進入主線程，遇到console.log，輸出1。
· 遇到setTimeout，其回調函數被分發到宏任務Event Queue中。我們暫且記爲setTimeout1。
· 遇到process.nextTick()，其回調函數被分發到微任務Event Queue中。我們記爲process1。
· 遇到Promise，new Promise直接執行，輸出7。then被分發到微任務Event Queue中。我們記爲then1。
· 又遇到了setTimeout，其回調函數被分發到宏任務Event Queue中，我們記爲setTimeout2。
宏任務Event Queue
微任務Event Queue
setTimeout1
process1
setTimeout2
then1
· 上表是第一輪事件循環宏任務結束時各Event Queue的情況，此時已經輸出了1和7。
· 我們發現了process1和then1兩個微任務。
· 執行process1,輸出6。
· 執行then1，輸出8。
好了，第一輪事件循環正式結束，這一輪的結果是輸出1，7，6，8。那麼第二輪時間循環從setTimeout1宏任務開始：
· 首先輸出2。接下來遇到了process.nextTick()，同樣將其分發到微任務Event Queue中，記爲process2。new
Promise立即執行輸出4，then也分發到微任務Event Queue中，記爲then2。
宏任務Event Queue
微任務Event Queue
setTimeout2
process2
null
then2
· 第二輪事件循環宏任務結束，我們發現有process2和then2兩個微任務可以執行。
· 輸出3。
· 輸出5。
· 第二輪事件循環結束，第二輪輸出2，4，3，5。
· 第三輪事件循環開始，此時只剩setTimeout2了，執行。
· 直接輸出9。
· 將process.nextTick()分發到微任務Event Queue中。記爲process3。
· 直接執行new Promise，輸出11。
· 將then分發到微任務Event Queue中，記爲then3。
宏任務Event Queue
微任務Event Queue
null
process3
null
then3
· 第三輪事件循環宏任務執行結束，執行兩個微任務process3和then3。
· 輸出10。
· 輸出12。
第三輪事件循環結束，第三輪輸出9，11，10，12。
整段代碼，共進行了三次事件循環，完整的輸出爲1，7，6，8，2，4，3，5，9，11，10，12。(請注意，node環境下的事件監聽依賴libuv與前端環境不完全相同，輸出順序可能會有誤差)
6、寫在最後
(1)js的異步
我們從最開頭就說javascript是一門單線程語言，不管是什麼新框架新語法糖實現的所謂異步，其實都是用同步的方法去模擬的，牢牢把握住單線程這點非常重要。
(2)事件循環Event Loop
事件循環是js實現異步的一種方法，也是js的執行機制。
(3)javascript的執行和運行
執行和運行有很大的區別，javascript在不同的環境下，比如node，瀏覽器，Ringo等等，執行方式是不同的。而運行大多指javascript解析引擎，是統一的。
(4)setImmediate
微任務和宏任務還有很多種類，比如setImmediate等等，執行都是有共同點的，有興趣的同學可以自行了解。
(5)最後的最後
javascript是一門單線程語言
Event Loop是javascript的執行機制
牢牢把握兩個基本點，以認真學習javascript爲中心，早日實現成爲前端高手的偉大夢想！