什么是JavaScript?

做為前端開(kāi)發(fā)，你是否問(wèn)過(guò)自己或者思考過(guò)什么是JavaScript嗎?JavaScript有什么特點(diǎn)?小編認(rèn)為，在你想深入一門(mén)語(yǔ)言，必須要清楚理解這門(mén)語(yǔ)言有什么特點(diǎn)和其中背后的運(yùn)行機(jī)制，這是學(xué)好一門(mén)語(yǔ)言的基礎(chǔ)。

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JavaScript是一個(gè)單線程、非阻塞、異步、解釋性語(yǔ)言。

單線程是個(gè)什么鬼?

首先我們來(lái)一起了解下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)：線程和進(jìn)程。

打個(gè)比方，我們?nèi)コ匈?gòu)物，結(jié)賬的時(shí)候會(huì)有多個(gè)收銀窗口，這樣的好處就是在同一時(shí)間完成更多交易處理。這就是計(jì)算機(jī)理論常說(shuō)的多并發(fā),操作系統(tǒng)是多并發(fā)執(zhí)行任務(wù)的，因?yàn)樗瑫r(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程是執(zhí)行環(huán)境或正在運(yùn)行的應(yīng)用程序的實(shí)例。例如，你可能一邊瀏覽著網(wǎng)頁(yè)、一邊打開(kāi)編輯器寫(xiě)著代碼、一邊開(kāi)著微信聊著天，這都要?dú)w功于計(jì)算機(jī)能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。

應(yīng)用程序也是可以處理多并發(fā)的，主要是靠線程實(shí)現(xiàn)的。像高級(jí)語(yǔ)言JAVA就能很輕松的編寫(xiě)多線程應(yīng)用處理程序。

但是JavaScript是單線程的運(yùn)行環(huán)境，它有且只有一個(gè)調(diào)用棧，它每次只能做一件事，程序每次只能運(yùn)行一段代碼，這就是單線程。

單線程更通俗的解釋就是——所有任務(wù)需要排隊(duì)，前一個(gè)任務(wù)結(jié)束，才會(huì)執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)。如果前一個(gè)任務(wù)耗時(shí)很長(zhǎng)，后一個(gè)任務(wù)就不得不一直等著。

什么是調(diào)用棧?(call stack)——代碼在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有一個(gè)叫做調(diào)用棧(call stack)的概念。調(diào)用棧是一種棧結(jié)構(gòu),它用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行時(shí)候其活躍子程序的信息。(比如什么函數(shù)正在執(zhí)行，什么函數(shù)正在被這個(gè)函數(shù)調(diào)用等等信息)。調(diào)用棧是解析器的一種機(jī)制。

阻塞又是個(gè)什么東東?

什么是阻塞，沒(méi)有嚴(yán)格的定義什么是阻塞。僅僅是指代碼運(yùn)行得很慢，比如說(shuō)console.log不慢，遍歷從1到10億次很慢。換句話說(shuō)在棧里表現(xiàn)很慢的東西都叫阻塞。

就像下圖的代碼，小編寫(xiě)了一個(gè)自己調(diào)用自己的函數(shù)，讓函數(shù)進(jìn)入無(wú)線循環(huán)的過(guò)程，造成了調(diào)用棧里需要執(zhí)行大量的函數(shù)，模擬了一個(gè)阻塞，瀏覽器實(shí)在無(wú)法承受調(diào)用之痛，報(bào)錯(cuò)了!

秘密武器—非阻塞、異步回調(diào)

由于JavaScript要解決這個(gè)問(wèn)題，必須要突破單線程的瓶頸，“異步回調(diào)”就成為JavaScript的秘密武器，完美的解決了此問(wèn)題。

異步回調(diào)讓其擁有了“多線程”的能力，其實(shí)并不其然，異步回調(diào)是怎么解決并發(fā)問(wèn)題，阻塞問(wèn)題，不知道大家思考過(guò)背后的運(yùn)行機(jī)制嗎?

維基百科是這么解釋回調(diào)函數(shù)的：回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針(地址)作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用為調(diào)用它所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說(shuō)這是回調(diào)函數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。

通俗點(diǎn)回調(diào)是一個(gè)函數(shù)被作為一個(gè)參數(shù)傳遞到另一個(gè)函數(shù)里，在那個(gè)函數(shù)執(zhí)行完后再執(zhí)行。有點(diǎn)不好理解，小編在說(shuō)的直白些就是——B函數(shù)被作為參數(shù)傳遞到A函數(shù)里，在A函數(shù)執(zhí)行完后再執(zhí)行B。

了解完異步回調(diào)的概念后，我們來(lái)看看JavaScript是如何運(yùn)行的?首先我們一起來(lái)看看下面的圖：

在介紹這張圖前，我們先了解下什么是任務(wù)隊(duì)列——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)指的是，在主線程上排隊(duì)執(zhí)行的任務(wù)，只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢，才能執(zhí)行后一個(gè)任務(wù);異步任務(wù)指的是，不進(jìn)入主線程、而進(jìn)入"任務(wù)隊(duì)列"(task queue)的任務(wù)，只有"任務(wù)隊(duì)列"通知主線程，某個(gè)異步任務(wù)可以執(zhí)行了，該任務(wù)才會(huì)進(jìn)入主線程執(zhí)行。

主線程從"任務(wù)隊(duì)列"中讀取事件，這個(gè)過(guò)程是循環(huán)不斷的，所以整個(gè)的這種運(yùn)行機(jī)制又稱為Event Loop(事件循環(huán))。上圖中，主線程運(yùn)行的時(shí)候，產(chǎn)生堆(heap)和棧(stack)，棧中的代碼調(diào)用各種外部API，它們?cè)?quot;任務(wù)隊(duì)列"中加入各種事件(click，load，done)。只要棧中的代碼執(zhí)行完畢，主線程就會(huì)去讀取"任務(wù)隊(duì)列"，依次執(zhí)行那些事件所對(duì)應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。

"任務(wù)隊(duì)列"是一個(gè)先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，排在前面的事件，優(yōu)先被主線程讀取。主線程的讀取過(guò)程基本上是自動(dòng)的，只要執(zhí)行棧一清空，"任務(wù)隊(duì)列"上第一位的事件就自動(dòng)進(jìn)入主線程。但是，由于存在后文提到的"定時(shí)器"功能，主線程首先要檢查一下執(zhí)行時(shí)間，某些事件只有到了規(guī)定的時(shí)間，才能返回主線程。

文字介紹是不是特枯燥，讓我們看看下組的圖，將JavaScript的運(yùn)行機(jī)制可視化，是否更容易理解呢?