JavaScript 的单线程设计

为什么要设计成单线程

JavaScript的单线程,与它的用途有关。作为浏览器脚本语言,JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。比如,假定JavaScript同时有两个线程,一个线程在某个DOM节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准?

所以,为了避免复杂性,从一诞生,JavaScript就是单线程,这已经成了这门语言的核心特征,将来也不会改变。

为了利用多核CPU的计算能力,HTML5提出Web Worker标准,允许JavaScript脚本创建多个线程,但是子线程完全受主线程控制,且不得操作DOM。所以,这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

JavaScript 是单线程的

因为JS运行在浏览器中,是单线程的,每个window一个JS线程,既然是单线程的,在某个特定的时刻只有特定的代码能够被执行,并阻塞其它的代码。
而浏览器是事件驱动的(Event driven),浏览器中很多行为是异步(Asynchronized)的,会创建事件并放入执行队列中。javascript引擎是单线程处理它的任务队列,你可以理解成就是普通函数和回调函数构成的队列。当异步事件发生时,如mouse click, a timer firing, or an XMLHttpRequest completing(鼠标点击事件发生、定时器触发事件发生、XMLHttpRequest完成回调触发等),将他们放入执行队列,等待当前代码执行完成。

异步事件驱动

前面已经提到浏览器是事件驱动的(Event driven),浏览器中很多行为是异步(Asynchronized)的,例如:鼠标点击事件、窗口大小拖拉事件、定时器触发事件、XMLHttpRequest完成回调等。当一个异步事件发生的时候,它就进入事件队列。浏览器有一个内部大消息循环,Event Loop(事件循环),会轮询大的事件队列并处理事件。例如,浏览器当前正在忙于处理onclick事件,这时另外一个事件发生了(如:window onSize),这个异步事件就被放入事件队列等待处理,只有前面的处理完毕了,空闲了才会执行这个事件。setTimeout也是一样,当调用的时候,js引擎会启动定时器timer,大约xxms以后执行xxx,当定时器时间到,就把该事件放到主事件队列等待处理(浏览器不忙的时候才会真正执行

浏览器不是单线程的

浏览器不是单线程的 虽然JS运行在浏览器中,是单线程的,每个window一个JS线程,但浏览器不是单线程的,例如Webkit或是Gecko引擎,都可能有如下线程:

  • javascript引擎线程
  • 界面渲染线程
  • 浏览器事件触发线程
  • Http请求线程
    如果js是单线程的,那么谁去轮询大的Event loop事件队列?答案是浏览器会有单独的线程去处理这个队列。

Ajax 异步请求是否是真的异步?

既然说JavaScript是单线程运行的,那么XMLHttpRequest在连接后是否真的异步?
其实请求确实是异步的,这请求是由浏览器新开一个线程请求(见前面的浏览器多线程)。当请求的状态变更时,如果先前已设置回调,这异步线程就产生状态变更事件放到 JavaScript引擎的事件处理队列中等待处理。当浏览器空闲的时候出队列任务被处理,JavaScript引擎始终是单线程运行回调函数。javascript引擎确实是单线程处理它的任务队列,能理解成就是普通函数和回调函数构成的队列。

总结一下,Ajax请求确实是异步的,这请求是由浏览器新开一个线程请求,事件回调的时候是放入Event loop单线程事件队列等候处理。

非阻塞js的实现(non-blocking javascript)

defer

<script type="text/javascript" defer src="foo.js"></script>
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async

<script type="text/javascript" async src="foo.js"></script>
1

更多内容参考 async与defer

动态加载JS

setTimeout(function(){
    var script = document.createElement("script");
    script.type = "text/javascript";
    script.src = "foo.js";
    var head = true; //加在头还是尾
    if(head)
      document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(script);
    else
      document.body.appendChild(script); 
}, 0);
 
//另外一个独立的动态加载js的函数
function loadJs(jsurl, head, callback){
    var script=document.createElement('script');
    script.setAttribute("type","text/javascript");
     
    if(callback){
        if (script.readyState){  //IE
            script.onreadystatechange = function(){
                if (script.readyState == "loaded" ||
                        script.readyState == "complete"){
                    script.onreadystatechange = null;
                    callback();
                }
            };
        } else {  //Others
            script.onload = function(){
                callback();
            };
        }
    }
    script.setAttribute("src", jsurl);
     
    if(head)
     document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script); 
    else
      document.body.appendChild(script); 
 
}
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上次更新时间: 8/11/2020, 4:44:59 PM