[科普中國(guó)]-事件環(huán)

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，事件環(huán)，或者被稱為消息分發(fā)器，消息環(huán)，消息泵或者運(yùn)行環(huán)這些定義不過(guò)是一個(gè)程序結(jié)構(gòu)體，用以在程序中等待，分發(fā)事件或者消息。它的工作方式是向內(nèi)部或者外部的“事件提供方”發(fā)出請(qǐng)求(通常采取封鎖請(qǐng)求的方式，直到有事件發(fā)生)，然后再呼叫相應(yīng)的事件處理器（又稱“事件的分發(fā)“）。 事件環(huán)通常于編程設(shè)計(jì)模式” 反應(yīng)器模式“相結(jié)合，前提是事件提供方遵循相同的文件接口, 這樣事件提供方就可以被選擇， '被輪詢' (Unix系統(tǒng)這樣用被動(dòng)方式稱呼，現(xiàn)在也可以直接叫 輪詢). 事件環(huán)幾乎總是對(duì)消息發(fā)出方進(jìn)行異步操作。

當(dāng)一個(gè)事件流被用作程序的中心控制流程, 事實(shí)上它通常做這個(gè)用途, 這時(shí)它又可以被稱為”主環(huán)“或者”主事件環(huán)“。本文標(biāo)題稱為事件環(huán)貼切一點(diǎn)，因?yàn)檫@樣的事件環(huán)一直是處在程序的最上的控制層面的。

介紹JavaScript的主要用途主要是用戶互動(dòng)，和操作DOM。如果JavaScript同時(shí)有兩個(gè)線程，一個(gè)線程在某個(gè)DOM節(jié)點(diǎn)上添加內(nèi)容，另一個(gè)線程刪除了這個(gè)節(jié)點(diǎn)1，這時(shí)這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)有很大沖突，為了避免這個(gè)沖突，所以決定了它只能是單線程，否則會(huì)帶來(lái)很復(fù)雜的同步問(wèn)題。此外HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)，允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個(gè)線程(UI線程, 異步HTTP請(qǐng)求線程, 定時(shí)觸發(fā)器線程...)，但是子線程完全受主線程控制，這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有改變JavaScript單線程的本質(zhì)。

任務(wù)隊(duì)列

單線程一個(gè)一個(gè)完成任務(wù)，前一個(gè)任務(wù)完成了，才會(huì)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，就是排隊(duì)一樣，不能插隊(duì)，只能前面的人完成才能輪到后一個(gè)。那么問(wèn)題來(lái)了，加入一個(gè)人在那辦理很多任務(wù)，一時(shí)半會(huì)辦不完，難道就一直卡在那里嗎，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）。

所有同步任務(wù)都在主線程上執(zhí)行，形成一個(gè)執(zhí)行棧

主線程之外，還存在一個(gè)任務(wù)隊(duì)列。只要異步任務(wù)有了運(yùn)行結(jié)果，就在任務(wù)隊(duì)列之中放置一個(gè)事件。

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(huì)讀取任務(wù)隊(duì)列，看看里面有哪些事件。那些對(duì)應(yīng)的異步任務(wù)，于是結(jié)束等待狀態(tài)，進(jìn)入執(zhí)行棧，開(kāi)始執(zhí)行。

主線程不斷重復(fù)上面的第三步。

時(shí)間循環(huán)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))

function readi console. log(1) setTimeout(function (( console. log(2) console. log(3);reado分析：setTimeout()的就表示當(dāng)前代碼執(zhí)行完（執(zhí)行棧清空）以后，立即執(zhí)行（0毫秒間隔）指定的回調(diào)函數(shù)。

除了廣義的同步任務(wù)和異步任務(wù)，我們對(duì)任務(wù)有更精細(xì)的定義：

Macrotask (宏任務(wù))：

setImmediate：把回調(diào)函數(shù)放在事件隊(duì)列的尾部

setTimeout：定時(shí)器

setInterval：定時(shí)器

Microtask 微任務(wù))：

process.nextTick：把回調(diào)函數(shù)放在當(dāng)前執(zhí)行棧的底部

Promise：

javascript事件環(huán)事件循環(huán)的順序，決定js代碼的執(zhí)行順序。進(jìn)入整體代碼(宏任務(wù))后，開(kāi)始第一次循環(huán)。接著執(zhí)行所有的微任務(wù)。然后再次從宏任務(wù)開(kāi)始，找到其中一個(gè)任務(wù)隊(duì)列執(zhí)行完畢，再執(zhí)行所有的微任務(wù)。

JS是單線程的，也就是說(shuō)任務(wù)需要一個(gè)接一個(gè)的按順序執(zhí)行，這是因?yàn)镴S作為瀏覽器端的腳本語(yǔ)言其開(kāi)始主要用途還是與用戶互動(dòng)和操作DOM，假如JS有兩個(gè)線程，一個(gè)添加DOM一個(gè)刪除DOM，這就勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)期的后果，所以說(shuō)還是單線程更適合，但是這種方式有一個(gè)弊端，就是必須要等待前一個(gè)程序執(zhí)行完畢才執(zhí)行下一個(gè)，所以將程序分為了兩類：同步任務(wù)和異步任務(wù)。 在JS的執(zhí)行棧中，同步任務(wù)進(jìn)入主執(zhí)行棧(也可以說(shuō)主線程)，而異步任務(wù)進(jìn)入任務(wù)隊(duì)列(TaskQueue)等待執(zhí)行，任務(wù)隊(duì)列可以理解成一個(gè)消息隊(duì)列，I/O設(shè)備完成一件事，就向任務(wù)隊(duì)列添加一個(gè)事件，一旦主執(zhí)行棧中所有的同步任務(wù)執(zhí)行完畢，就會(huì)讀取任務(wù)隊(duì)列中等待的任務(wù)，并放入執(zhí)行棧開(kāi)始執(zhí)行，其實(shí)就是執(zhí)行異步任務(wù)的回調(diào)函數(shù)，所以說(shuō)異步任務(wù)必須指定回調(diào)函數(shù)，主線程會(huì)不斷的循環(huán)這個(gè)動(dòng)作，所以這種運(yùn)行機(jī)制又稱為EventLoop(事件循環(huán))。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王偉 - 副教授 - 上海交通大學(xué)