Javascript作為一種單線程語言，是如何實(shí)現(xiàn)異步編程的呢？
相信不少人對Javascript單線程表示懷疑：為何單線程可以實(shí)現(xiàn)異步操作呢？其實(shí)Javascript確實(shí)是單線程的（我們不妨把這個(gè)線程稱作主線程），但它實(shí)現(xiàn)異步操作的方式確實(shí)借助了瀏覽器的其他線程的幫助。那其他線程是怎么幫助Javascript主線程來實(shí)現(xiàn)異步的呢？答案就是任務(wù)隊(duì)列（task queue）和事件循環(huán)（event loop）。
一、任務(wù)隊(duì)列
首先，作為單線程語言，在Javascript中定義的任務(wù)都會(huì)在主線程中執(zhí)行。但是并不是每個(gè)任務(wù)都會(huì)立刻執(zhí)行，而這種不立刻執(zhí)行的任務(wù)我們稱作異步任務(wù)。相反，那些立刻執(zhí)行的任務(wù)我們把它們稱作同步任務(wù)。而這些異步任務(wù)都會(huì)交給瀏覽器的其他線程去執(zhí)行，但是主線程需要了解這些異步任務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)，才方便進(jìn)行下一步操作。
打個(gè)比方，主線程準(zhǔn)備做飯，所以下達(dá)一個(gè)異步任務(wù)去買菜，異步任務(wù)買完菜之后得告訴主線程：“我買完菜啦”，這個(gè)時(shí)候主線程才好開始做飯。
而我們知道因?yàn)镴avascript是單線程，所以上述的“下一步操作”沒法直接定義在主函數(shù)里（不然就被當(dāng)做同步任務(wù)直接執(zhí)行了），那這些應(yīng)該定義在哪里呢？答案就是異步任務(wù)的回調(diào)函數(shù)中。在Javascript異步機(jī)制中，任務(wù)隊(duì)列就是用來維護(hù)異步任務(wù)回調(diào)函數(shù)的隊(duì)列。這樣一個(gè)隊(duì)列用來存放這些回調(diào)函數(shù)，它們會(huì)等到主線程執(zhí)行完所有的同步函數(shù)之后按照先進(jìn)先出的方式挨個(gè)執(zhí)行。那么執(zhí)行完任務(wù)隊(duì)列之后呢？Javascript主線程就執(zhí)行完畢了嗎？當(dāng)然不是，不然網(wǎng)頁加載完畢之后，誰來處理后續(xù)與用戶的交互事件（比如點(diǎn)擊事件）呢？
二、事件循環(huán)
我們通過上圖來更加形象的了解Javascript的異步機(jī)制。
執(zhí)行同步任務(wù) -> 檢查任務(wù)隊(duì)列中是否有任務(wù) -> [有如果則執(zhí)行] -> 檢查任務(wù)隊(duì)列中是否有任務(wù) -> [有如果則執(zhí)行] -> ......
可見主線程在執(zhí)行完同步任務(wù)之后，會(huì)無限循環(huán)地去檢查任務(wù)隊(duì)列中是否有新的“任務(wù)”，如果有則執(zhí)行。而這些任務(wù)包括我們在異步任務(wù)中定義的回調(diào)函數(shù)，也包括用戶交互事件的回調(diào)函數(shù)。通過事件循環(huán)，Javascript不僅很好的處理了異步任務(wù)，也很好的完成了與用戶交互事件的處理。因?yàn)樵谕瓿僧惒饺蝿?wù)的回調(diào)函數(shù)之后，任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)都是由事件所產(chǎn)生的，因此我們也把上述的循環(huán)過程叫做事件循環(huán)。
三、異步機(jī)制實(shí)踐
console.log('定時(shí)器去買菜吧')
setTimeout(function(){
console.log('菜買完了，主線程去做菜吧')
}, 0)
console.log('你先去買菜，我先看個(gè)世界杯')
在瀏覽器中執(zhí)行上述代碼，興許能更好地理解Javascript的異步機(jī)制。
四、宏任務(wù)與微任務(wù)
宏任務(wù)：script、setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O、UI rendering
微任務(wù)：Promise(原生)、process.nextTick
執(zhí)行順序：
事件循環(huán)的順序，決定js代碼的執(zhí)行順序。進(jìn)入整體代碼(宏任務(wù))后，開始第一次循環(huán)。接著執(zhí)行所有的微任務(wù)。然后再次從宏任務(wù)開始，找到其中一個(gè)任務(wù)隊(duì)列執(zhí)行完畢，再執(zhí)行所有的微任務(wù)。
觀察者優(yōu)先級：
idle觀察者 > I/O觀察者 > check觀察者。
idle觀察者：process.nextTick
I/O觀察者：一般性的I/O回調(diào)，如網(wǎng)絡(luò)，文件，數(shù)據(jù)庫I/O等
check觀察者：setImmediate，setTimeout
setTimeout(() => {
console.log('timeout')
})
new Promise(function(resolve) {
console.log('promise')
resolve()
}).then(() => {
console.log('then')
})
console.log('main')
執(zhí)行順序是：
promise、main、then、timeout
五、總結(jié)
總而言之，Javascript單線程的背后有瀏覽器的其他線程為其完成異步服務(wù)，這些異步任務(wù)為了和主線程通信，通過將回調(diào)函數(shù)推入到任務(wù)隊(duì)列等待執(zhí)行。主線程所做的就是執(zhí)行完同步任務(wù)后，通過事件循環(huán)，不斷地檢查并執(zhí)行任務(wù)隊(duì)列中回調(diào)函數(shù)。
