前言

在本篇教程中，我们将从线程与进程的基本概念出发，逐步深入到JavaScript的单线程机制、异步编程模式以及事件循环机制等核心内容。通过理论讲解与实例分析相结合的方式，帮助读者全面掌握JavaScript的异步编程技巧与最佳实践。

一，进程和线程

清楚的了解什么是进程什么是线程是了解V8执行机制的基础

进程（Process）

在操作系统层面，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单元，是应用程序运行的容器。每个进程都有自己的独立内存空间和系统资源。在JavaScript的浏览器环境中，每个打开的浏览器标签页或窗口都可以被视为一个独立的进程。

线程（Thread）

线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的独立运行的单位。线程共享进程的资源（如内存和文件句柄），但每个线程都有自己的执行栈和程序计数器。

总结

在Web浏览器中，当打开一个标签页时，浏览器会为该页面启动一个进程，该进程 内部包含多个线程，如

• 渲染线程：负责页面的渲染。
• JavaScript引擎线程：解析和执行JS代码。由于JS可以操作DOM，而DOM是由渲染线程管理的，因此JS引擎线程和渲染线程是互斥的，以防止竞态条件。
• HTTP请求线程：处理网络请求

js的加载会阻塞页面的渲染，js引擎在工作时会阻塞渲染线程，渲染线程和js引擎线程不能同时工作

二，V8编程

JavaScript 在单线程环境中执行，这意味着它一次只能处理一个任务。然而，为了支持异步编程和高效利用资源，JavaScript 引擎使用了事件循环和消息队列。进程通常包含多个线程，但 JavaScript 的运行环境（如浏览器或 Node.js）为了简化编程模型和避免线程间的复杂性，选择了单线程模型。但这并不意味着 JavaScript 无法处理并发操作；相反，通过异步编程和事件循环，JavaScript 可以高效地处理多个任务，而不会阻塞用户界面或造成资源浪费。

基础执行规则

对于JS的执行规则，基础的一点就是：遇到需要耗时的代码就先挂起，先执行不耗时代码；等不耗时代码执行完成再执行耗时代码

在执行代码的时候，V8会先将不耗时的代码先执行，之后再执行耗时的代码，举个例子

var a = 1
console.log(a); // 1

setTimeout(function () {
    let b = 1
    b++
    console.log(b); // 2
}, 1000)

console.log(a); // 1

通过打印我们能得知上述打印结果是：1，1，2。这是一个V8在执行中很好的例子

JS的单线程的优点

JS的单线程特性意味着在同一时间内，只有一个JS代码块在执行。这有助于简化编程模型，避免了多线程编程中的复杂性，如锁、竞态条件等问题。同时，它也带来了性能上的优化，如减少了上下文切换的开销。但是 js的加载会阻塞页面的渲染，js引擎在工作时会阻塞渲染线程，渲染线程和js引擎线程不能同时工作依旧是一个问题。

通过事件循环（Event Loop）可以解决这个问题，它允许JS执行代码、处理用户交互、执行异步操作（如网络请求）等，而不会阻塞UI的更新。

三，异步编程

在JS中，代码分为同步代码和异步代码。同步代码按顺序直接执行，不阻塞主线程；而异步代码则会被放入任务队列中，等待主线程空闲时执行。 异步代码进一步分为微任务和宏任务：

• 微任务：包括Promise.then(), process.nextTick()（Node.js特有）, MutationObserver等，这些任务会在当前执行栈清空后立即执行，且每个宏任务执行后，会先清空微任务队列。
• 宏任务：包括script（整体代码）、setTimeout、setInterval、setImmediate（Node.js特有）、I/O操作、UI渲染等，这些任务会按照特定顺序（如浏览器或Node.js的实现）排队执行。

四，事件循环机制Event Loop

事件循环是异步编程的基础，通过管理任务队列来调度和执行异步任务 通过Event Loop，JS能够非阻塞地执行代码，使得在等待如网络请求、文件读写等异步操作完成时，能够继续处理其他任务。因此，深入理解Event Loop的工作原理，对于掌握JS的异步编程模式至关重要。

event-loop执行机制是面试的必考题，牢固掌握其运行机制是基本

事件循环机制基础步骤:

1. 执行同步代码（宏任务）
2. 同步代码执行完毕后，检查是否有异步需要执行（检查队列中是否有代码需要执行）
3. 执行所有的微任务
4. 微任务执行完毕后，如果有需要就会渲染页面
5. 执行异步宏任务，开启下一次事件循环（回到第一步）

基础题

// 面试必考
console.log(1); 
new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(2); 
    resolve()
})
    .then(() => {
        console.log(3); 
        setTimeout(() => {
            console.log(4); 
        }, 0)
    })
    
setTimeout(() => {
    console.log(5); 
    setTimeout(() => {
        console.log(6); 
    }, 0)
}, 0)
console.log(7); 

我们通过上题中的打印来洞悉V8的运行机制

详细运行机制：

所以最后的输出结果是 1，2，7，3，5，4，6

五，async await

async await是promise.then的语法糖，它允许你使用更加优雅的方式去处理函数的执行顺序。你需要再封装一个函数，async这个函数然后用await排列你需要执行的函数顺序。

基础用法

以这个例子来说，getData()先执行，再another()，another2()。我们给每个函数中还是return了new Promise，但是在最下面使用了async await替代.then用法。

let data = null
function getData() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            data = [1, 2, 3]
            resolve()
        }, 1000)
    })
}
function another() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            data.push(4)
            resolve()
        }, 100)
    })
}
function another2() {
    console.log(data);
}
//ES7打造
async function foo() {
    await getData()
    await another()
    another2()
}
foo()

最后执行结果：[1,2,3,4]

进阶题

在这道题中为我们还是遵循 事件循环机制的基础步骤，要知道async await是promise.then的语法糖，那么await就等同于是.then，那么分析就简单了。

• 首先执行同步代码：script start，async2 end，promise，script end
• 接着微任务出列：async1 end，then1，then2
• 最后宏任务出列：setTimeout

完美解决~

console.log('script start');

async function async1() {
    await async2()
    console.log('async1 end');
}
async function async2() {
    console.log('async2 end');
}
async1()

setTimeout(function () {
    console.log('setTimeout');
}, 0)

new Promise(function (resolve, reject) {
    console.log('promise');
    resolve()
})
    .then(() => {
        console.log('then1');
    })
    .then(() => {
        console.log('then2');
    })
console.log('script end');

小结

学习JS时，理解线程与进程是基础。JS单线程机制避免了线程互斥问题，但受限于同步执行效率低且容易造成阻塞渲染的问题。为优化，引入异步机制，并通过微任务、宏任务与事件循环（Event-Loop）协同工作，高效处理并发任务，确保程序流畅执行。