javascript中異步和同步的差異是什麼

青灯夜游
發布: 2023-01-06 11:17:08
原創
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區別:在同步中,發出功能呼叫時,必須一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事;而在非同步中,當一個非同步過程呼叫發出後,呼叫者在沒有得到結果之前,就可以繼續執行後續操作。

javascript中異步和同步的差異是什麼

本教學操作環境:windows7系統、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。

javascript語言是一門「單執行緒」的語言,

不像java語言,類別繼承Thread再來個thread.start就可以開啟一個執行緒。

所以,javascript就像一條管線,只是一條管線而已,要嘛加工,要嘛包裝,不能同時進行多個任務和流程。

「同步」-一下就讓人想到「一起」這個字;


「非同步」呢,從字面來講,好像是在不同的(異)的ways上do something,

那首先想到的詞可能是“一邊...一邊...”,比如'小明一邊吃雪糕一邊寫作業',這完全沒毛病,雪糕吃完了,作業也寫完了,這就是異步?那就大錯特錯了!


其實同步且非同步,

#無論如何,做事情的時候都是只有一條管線(單執行緒)

同步與非同步的差異就在於這條管線上各個流程的執行順序不同。

最基礎的非同步是setTimeout和setInterval函數,

很常見,但很少人知道其實這就是異步,

因為它們可以控制js的執行順序。我們也可以簡單地理解為:

可以改變程式正常執行順序的操作就可以看成是非同步操作。如下程式碼:

    console.log( "1" );
    setTimeout(function() {
        console.log( "2" )
    }, 0 );
    setTimeout(function() {
        console.log( "3" )
    }, 0 );
    setTimeout(function() {
        console.log( "4" )
    }, 0 );
    console.log( "5" );
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輸出順序是什麼呢?

javascript中異步和同步的差異是什麼

可見,儘管我們設定了setTimeout(function,time)中的等待時間為0,結果其中的function還是後執行。

儘管setTimeout的time延遲時間為0,

其中的function也會被放入一個佇列中,等待下一個機會執行,

目前的程式碼(指不需要加入佇列中的程式)必須在該佇列的程式完成之前完成,

因此結果可能不與預期結果相同。

這裡說到了一個「佇列」(即任務佇列),

該佇列放的是什麼呢,放的就是setTimeout中的function,

這些function依序加入該佇列,

即該佇列中所有function中的程式將會在該佇列以外的所有程式碼執行完畢之後再以此執行,

這是為什麼呢?因為在執行程式的時候,瀏覽器會預設setTimeout以及ajax請求這一類的方法都是耗時程式(儘管可能不耗時),
將其加入一個佇列中,該佇列是一個儲存耗時程式的佇列,在所有不耗時程式執行過後,再來依序執行該佇列中的程式。

又回到了最初的起點-javascript是單執行緒。單線程就意味著,所有任務都需要排隊,前一個任務結束,才會執行後一個任務。
如果前一個任務耗時很長,後一個任務就得一直等著。

於是就有一個概念-任務佇列。如果排隊是因為運算量大,CPU忙不過來,倒也算了,

但是很多時候CPU是閒著的,因為IO設備(輸入輸出設備)很慢(例如Ajax操作從網路讀取數據),只好等著結果出來,再往下執行。於是JavaScript語言的設計者意識到,這時主執行緒完全可以不管IO設備,掛起處於等待中的任務,先執行排在後面的任務。等到IO設備回傳了結果,再回過頭,把掛起的任務繼續執行下去。

於是,所有任務可以分成兩種,

一種是同步任務(synchronous),另一種是非同步任務(asynchronous)。同步任務指的是,在主執行緒上排隊執行的任務,
只有前一個任務執行完畢,才能執行後一個任務; 非同步任務指的是,不進入主執行緒、而進入"任務佇列"(task queue)的任務,只有等主線程任務執行完畢,"任務隊列"開始通知主線程,請求執行任務,該任務才會進入主線程執行。

具體來說,非同步運行機制如下:


  • 所有同步任務都在主執行緒上執行,形成執行堆疊(execution context stack)。

  • 主執行緒之外,還存在一個"任務隊列"(task queue)。只要非同步任務有了運行結果,就在"任務隊列"之中放置一個事件。

  • 一旦"執行堆疊"中的所有同步任務執行完畢,系統就會讀取"任務佇列",看看裡面有哪些事件。那些對應的非同步任務,於是結束等待狀態,進入執行棧,開始執行。

  • 主執行緒不斷重複上面的第三步。


只要主執行緒空了,就會去讀取"任務佇列",這就是JavaScript的運作機制。這個過程會不斷重複。

"任務佇列"中的事件,除了IO裝置的事件以外,

還包含一些使用者產生的事件(例如滑鼠點擊、頁面捲動等等),

例如$(selectot).click(function),這些都是相對耗時的運算。

只要指定過這些事件的回呼函數,這些事件發生時就會進入"任務佇列",等待主執行緒讀取。

所謂"回呼函數"(callback),就是那些會被主執行緒掛起來的程式碼,前面說的點擊事件$(selectot).click(function)中的function就是一個回調函數。非同步任務必須指定回呼函數,當主執行緒開始執行非同步任務,就是執行對應的回呼函數。例如ajax的success,complete,error也都指定了各自的回呼函數,這些函數就會加入「任務佇列」中,等待執行。

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