為什么JavaScript是單線程

JavaScript語言的一大特點就是單線程，也就是說，同一個時間只能做一件事。那么，為什么JavaScript不能有多個線程呢？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，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會帶來很復(fù)雜的同步問題。比如，假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程在某個DOM節(jié)點上添加內(nèi)容，另一個線程刪除了這個節(jié)點，這時瀏覽器應(yīng)該以哪個線程為準(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，將來也不會改變。

為了利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)，允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。所以，這個新標(biāo)準(zhǔn)并沒有改變JavaScript單線程的本質(zhì)。

任務(wù)隊列

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。

如果排隊是因為計算量大，CPU忙不過來，倒也算了，但是很多時候CPU是閑著的，因為IO設(shè)備（輸入輸出設(shè)備）很慢（比如Ajax操作從網(wǎng)絡(luò)讀取數(shù)據(jù)），不得不等著結(jié)果出來，再往下執(zhí)行。

JavaScript語言的設(shè)計者意識到，這時主線程完全可以不管IO設(shè)備，掛起處于等待中的任務(wù)，先運行排在后面的任務(wù)。等到IO設(shè)備返回了結(jié)果，再回過頭，把掛起的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行下去。

于是，所有任務(wù)可以分成兩種，一種是同步任務(wù)（synchronous），另一種是異步任務(wù)（asynchronous）。

同步任務(wù)

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

不進入主線程、而進入"任務(wù)隊列"（task queue）的任務(wù)，只有"任務(wù)隊列"通知主線程，某個異步任務(wù)可以執(zhí)行了，該任務(wù)才會進入主線程執(zhí)行。

具體來說，異步執(zhí)行的運行機制如下。（同步執(zhí)行也是如此，因為它可以被視為沒有異步任務(wù)的異步執(zhí)行。）
（1）所有同步任務(wù)都在主線程上執(zhí)行，形成一個執(zhí)行棧。

（2）主線程之外，還存在一個"任務(wù)隊列"（task queue）。只要異步任務(wù)有了運行結(jié)果，就在"任務(wù)隊列"之中放置一個事件。

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

（4）主線程不斷重復(fù)上面的第三步。

那怎么知道主線程執(zhí)行棧為空??？JavaScript引擎存在monitoring process進程，會持續(xù)不斷的檢查 主線程 執(zhí)行棧是否為空，一旦為空，就會去event queue那里檢查是否有等待被調(diào)用的函數(shù)。

同步異步流程圖

javascript的宏任務(wù)和微任務(wù)

宏任務(wù)有Event Table（事件列表）、Event Queue（事件隊列），微任務(wù)有Event Queue（事件隊列）

1.宏任務(wù)：包括整體代碼script，setTimeout，setInterval、I/O、UI 交互事件、setImmediate(Node.js 環(huán)境)；

2.微任務(wù)：Promise、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 環(huán)境)

運行機制

setTimeout(function() {
    console.log('宏任務(wù)setTimeout');  //先遇到setTimeout，將其回調(diào)函數(shù)注冊后分發(fā)到宏任務(wù)Event Queue
  //如果setTimeout設(shè)置時間，那它會先把函數(shù)放到宏任務(wù)Event Table,等時間到了再放入宏任務(wù)Event Queue里面
})
new Promise(function(resolve) {
    console.log('微任務(wù)promise');      //new Promise函數(shù)立即執(zhí)行
    resolve();                  //必須resolve執(zhí)行才能執(zhí)行then
}).then(function() {
    console.log('微任務(wù)then');           //then函數(shù)分發(fā)到微任務(wù)Event Queue
})
 function test() {
        console.log('函數(shù)聲明');
    }
    text()
console.log('主線程console');
 
//執(zhí)行順序結(jié)果： 微任務(wù)promise、函數(shù)聲明、主線程console、微任務(wù)then、宏任務(wù)setTimeout

我自己看到這還是不太理解執(zhí)行機制，后來消化了一下

有個問題promise不是微任務(wù)嗎為啥會先輸出“微任務(wù)promise”呢？
new promise 是聲明了promise嗎？ 我就聲明了一個test函數(shù)并調(diào)用，驗證下個人想法。
果然輸出了“函數(shù)聲明”，這就是說 在new promise 時 聲明并調(diào)用了promise 所以會輸出“微任務(wù)promise”

上面說到JavaScript是單線程，單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊，也就是上面說到的任務(wù)隊列。
所以我個人這樣理解（個人理解，有錯希望評論指正 圖用processOn制作）：
第一次整體代碼script（這時它是一個任務(wù)去遍歷執(zhí)行）>>碰到setTimeout（他是一個宏任務(wù)提出隊列，讓它自己變成一個隊伍，等待script執(zhí)行完畢）>>new Promise(promise的機制會立即執(zhí)行，輸出'微任務(wù)promis')>>.then(放入微任務(wù)隊列)>> test()>>console.log(輸出)>>.then（執(zhí)行微任務(wù)隊列,這里第一次宏任務(wù)執(zhí)行完畢）。
執(zhí)行下一個宏任務(wù)setTimeout>>console.log('宏任務(wù)setTimeout')>>沒有微任務(wù)結(jié)束

個人理解，有錯希望評論指正