摘要：的單線程，與它的用途有關。事件循環(huán)事件循環(huán)是指主線程重復從消息隊列中取消息執(zhí)行的過程。到此為止，就完成了工作線程對主線程的通知，回調(diào)函數(shù)也就得到了執(zhí)行。

很多新手是區(qū)分不清線程和進程的，沒有關系。這很正常。先看看下面這個形象的比喻：

進程是一個工廠，工廠有它的獨立資源-工廠之間相互獨立-線程是工廠中的工人，多個工人協(xié)作完成任務-工廠內(nèi)有一個或多個工人-工人之間共享空間

如果是windows電腦中，可以打開任務管理器，可以看到有一個后臺進程列表。對，那里就是查看進程的地方，而且可以看到每個進程的內(nèi)存資源信息以及cpu占有率。

所以，應該更容易理解了：進程是cpu資源分配的最小單位（系統(tǒng)會給它分配內(nèi)存）

最后，再用較為官方的術語描述一遍：

進程是cpu資源分配的最小單位（是能擁有資源和獨立運行的最小單位）

線程是cpu調(diào)度的最小單位（線程是建立在進程的基礎上的一次程序運行單位，一個進程中可以有多個線程）

提示：

不同進程之間也可以通信，不過代價較大

現(xiàn)在，一般通用的叫法：單線程與多線程，都是指在一個進程內(nèi)的單和多。（所以核心還是得屬于一個進程才行）

理解了進程與線程了區(qū)別后，接下來對瀏覽器進行一定程度上的認識：（先看下簡化理解）

瀏覽器是多進程的

瀏覽器之所以能夠運行，是因為系統(tǒng)給它的進程分配了資源（cpu、內(nèi)存）

簡單點理解，每打開一個Tab頁，就相當于創(chuàng)建了一個獨立的瀏覽器進程。

關于以上幾點的驗證，請再第一張圖：

圖中打開了Chrome瀏覽器的多個標簽頁，然后可以在Chrome的任務管理器中看到有多個進程（分別是每一個Tab頁面有一個獨立的進程，以及一個主進程）。

感興趣的可以自行嘗試下，如果再多打開一個Tab頁，進程正常會+1以上（不過，某些版本的ie卻是單進程的）

注意：在這里瀏覽器應該也有自己的優(yōu)化機制，有時候打開多個tab頁后，可以在Chrome任務管理器中看到，有些進程被合并了（所以每一個Tab標簽對應一個進程并不一定是絕對的）

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。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，這時瀏覽器應該以哪個線程為準？

所以，為了避免復雜性，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標準，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，這個新標準并沒有改變JavaScript單線程的本質(zhì)。

單線程就意味著，所有任務需要排隊，前一個任務結(jié)束，才會執(zhí)行后一個任務。如果前一個任務耗時很長，后一個任務就不得不一直等著。
js引擎執(zhí)行異步代碼而不用等待，是因有為有 消息隊列和事件循環(huán)。

消息隊列：消息隊列是一個先進先出的隊列，它里面存放著各種消息。
事件循環(huán)：事件循環(huán)是指主線程重復從消息隊列中取消息、執(zhí)行的過程。

實際上，主線程只會做一件事情，就是從消息隊列里面取消息、執(zhí)行消息，再取消息、再執(zhí)行。當消息隊列為空時，就會等待直到消息隊列變成非空。而且主線程只有在將當前的消息執(zhí)行完成后，才會去取下一個消息。這種機制就叫做事件循環(huán)機制，取一個消息并執(zhí)行的過程叫做一次循環(huán)。

事件循環(huán)用代碼表示大概是這樣的：

while(true) {
 ? ?var message = queue.get();
 ? ?execute(message);
}

那么，消息隊列中放的消息具體是什么東西？消息的具體結(jié)構當然跟具體的實現(xiàn)有關，但是為了簡單起見，我們可以認為：

消息就是注冊異步任務時添加的回調(diào)函數(shù)。

再次以異步AJAX為例，假設存在如下的代碼：

$.ajax("http://segmentfault.com", function(resp) {
 ? ?console.log("我是響應：", resp);
});

// 其他代碼
...
...
...

主線程在發(fā)起AJAX請求后，會繼續(xù)執(zhí)行其他代碼。AJAX線程負責請求segmentfault.com，拿到響應后，它會把響應封裝成一個JavaScript對象，然后構造一條消息：

// 消息隊列中的消息就長這個樣子
var message = function () {
 ? ?callbackFn(response);
}

其中的callbackFn就是前面代碼中得到成功響應時的回調(diào)函數(shù)。

主線程在執(zhí)行完當前循環(huán)中的所有代碼后，就會到消息隊列取出這條消息(也就是message函數(shù))，并執(zhí)行它。到此為止，就完成了工作線程對主線程的通知，回調(diào)函數(shù)也就得到了執(zhí)行。如果一開始主線程就沒有提供回調(diào)函數(shù)，AJAX線程在收到HTTP響應后，也就沒必要通知主線程，從而也沒必要往消息隊列放消息。

用圖表示這個過程就是：

從上文中我們也可以得到這樣一個明顯的結(jié)論，就是：

異步過程的回調(diào)函數(shù)，一定不在當前這一輪事件循環(huán)中執(zhí)行。

一張圖展示JavaScript中的事件循環(huán)：

一次事件循環(huán)：先運行macroTask隊列中的一個，然后運行microTask隊列中的所有任務。接著開始下一次循環(huán)（只是針對macroTask和microTask，一次完整的事件循環(huán)會比這個復雜的多）。

JS中分為兩種任務類型：macrotask和microtask，在ECMAScript中，microtask稱為jobs，macrotask可稱為task

它們的定義？區(qū)別？簡單點可以按如下理解：

macrotask（又稱之為宏任務），可以理解是每次執(zhí)行棧執(zhí)行的代碼就是一個宏任務（包括每次從事件隊列中獲取一個事件回調(diào)并放到執(zhí)行棧中執(zhí)行）

每一個task會從頭到尾將這個任務執(zhí)行完畢，不會執(zhí)行其它

瀏覽器為了能夠使得JS內(nèi)部task與DOM任務能夠有序的執(zhí)行，會在一個task執(zhí)行結(jié)束后，在下一個 task 執(zhí)行開始前，對頁面進行重新渲染
（task->渲染->task->...）

microtask（又稱為微任務），可以理解是在當前 task 執(zhí)行結(jié)束后立即執(zhí)行的任務

也就是說，在當前task任務后，下一個task之前，在渲染之前

所以它的響應速度相比setTimeout（setTimeout是task）會更快，因為無需等渲染

也就是說，在某一個macrotask執(zhí)行完后，就會將在它執(zhí)行期間產(chǎn)生的所有microtask都執(zhí)行完畢（在渲染前）

分別很么樣的場景會形成macrotask和microtask呢？

macroTask: 主代碼塊, setTimeout, setInterval, setImmediate, requestAnimationFrame, I/O, UI rendering（可以看到，事件隊列中的每一個事件都是一個macrotask）

microTask: process.nextTick, Promise, Object.observe, MutationObserver

補充：在node環(huán)境下，process.nextTick的優(yōu)先級高于Promise，也就是可以簡單理解為：在宏任務結(jié)束后會先執(zhí)行微任務隊列中的nextTickQueue部分，然后才會執(zhí)行微任務中的Promise部分。

另外，setImmediate則是規(guī)定：在下一次Event Loop（宏任務）時觸發(fā)（所以它是屬于優(yōu)先級較高的宏任務），（Node.js文檔中稱，setImmediate指定的回調(diào)函數(shù)，總是排在setTimeout前面），所以setImmediate如果嵌套的話，是需要經(jīng)過多個Loop才能完成的，而不會像process.nextTick一樣沒完沒了。

實踐：上代碼

我們以setTimeout、process.nextTick、promise為例直觀感受下兩種任務隊列的運行方式。

console.log("main1");

process.nextTick(function() {
 ? ?console.log("process.nextTick1");
});

setTimeout(function() {
 ? ?console.log("setTimeout");
 ? ?process.nextTick(function() {
 ? ? ? ?console.log("process.nextTick2");
 ? ?});
}, 0);

new Promise(function(resolve, reject) {
 ? ?console.log("promise");
 ? ?resolve();
}).then(function() {
 ? ?console.log("promise then");
});

console.log("main2");

別著急看答案，先以上面的理論自己想想，運行結(jié)果會是啥？

最終結(jié)果是這樣的：

main1
promise
main2
process.nextTick1
promise then
setTimeout
process.nextTick2

process.nextTick 和 promise then在 setTimeout 前面輸出，已經(jīng)證明了macroTask和microTask的執(zhí)行順序。但是有一點必須要指出的是。上面的圖容易給人一個錯覺，就是主進程的代碼執(zhí)行之后，會先調(diào)用macroTask，再調(diào)用microTask，這樣在第一個循環(huán)里一定是macroTask在前，microTask在后。

但是最終的實踐證明：在第一個循環(huán)里，process.nextTick1和promise then這兩個microTask是在setTimeout這個macroTask里之前輸出的，這是為什么呢？

因為主進程的代碼也屬于macroTask（這一點我比較疑惑的是主進程都是一些同步代碼，而macroTask和microTask包含的都是一些異步任務，為啥主進程的代碼會被劃分為macroTask，不過從實踐來看確實是這樣，而且也有理論支撐：【翻譯】Promises/A+規(guī)范）。

主進程這個macroTask（也就是main1、promise和main2）執(zhí)行完了，自然會去執(zhí)行process.nextTick1和promise then這兩個microTask。這是第一個循環(huán)。之后的setTimeout和process.nextTick2屬于第二個循環(huán)

別看上面那段代碼好像特別繞，把原理弄清楚了，都一樣 ~

requestAnimationFrame、Object.observe(已廢棄) 和 MutationObserver這三個任務的運行機制大家可以從上面看到，不同的只是具體用法不同。重點說下UI rendering。在HTML規(guī)范：event-loop-processing-model里敘述了一次事件循環(huán)的處理過程，在處理了macroTask和microTask之后，會進行一次Update the rendering，其中細節(jié)比較多，總的來說會進行一次UI的重新渲染。

事件循環(huán)機制進一步補充

這里就直接引用一張圖片來協(xié)助理解：（參考自Philip Roberts的演講《Help, I’m stuck in an event-loop》）

上圖大致描述就是：

主線程運行時會產(chǎn)生執(zhí)行棧，棧中的代碼調(diào)用某些api時，它們會在事件隊列中添加各種事件（當滿足觸發(fā)條件后，如ajax請求完畢）

而棧中的代碼執(zhí)行完畢，就會讀取事件隊列中的事件，去執(zhí)行那些回調(diào)

如此循環(huán)

注意，總是要等待棧中的代碼執(zhí)行完畢后才會去讀取事件隊列中的事件

看到這里，應該對JS的運行機制有一定的理解了吧。

參考：

http://www.ruanyifeng.com/blo...

https://mp.weixin.qq.com/s/vI...

https://mp.weixin.qq.com/s?__...

https://mp.weixin.qq.com/s/k_...

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