JavaScript 中的非同步操作：事件循環

簡介
JavaScript 預設是同步的
同步與非同步操作
事件循環
它是如何運作的
事件循環的重要性
結論

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介紹

想像一下：您剛剛開發了一個 Web 應用程序，它必須從伺服器獲取資料、更新使用者介面並即時回應所有使用者操作，但您擔心您的程式碼是否會被能夠有效地處理這些任務。好吧，別擔心，這就是事件循環的用武之地。

在本文中，我將介紹事件循環的工作原理、JavaScript 中同步和非同步操作之間的差異，以及事件循環作為必要的非阻塞架構的重要性。

Javascript 預設是同步的

預設情況下，Javascript 是同步的，程式碼依照從上到下的順序依序讀取。由於 JS 是單線程的，因此每個任務都必須等待前一個任務完成，然後才能繼續下一個任務。這意味著每次處理一行程式碼，並且在任何給定時刻僅執行一個操作/函數。

在 JavaScript 中，無法並行運行多段程式碼，任何以同步和單執行緒為核心的語言實現並行性的嘗試都是雄心勃勃的。了解 JavaScript 的同步特性將幫助您了解 Web 應用程式如何回應使用者互動並處理任務。

function greet(name) {
    return `Hello, ${name}!`;
}

const greeting = greet("Deb");
console.log(greeting);                                                 

在此範例中，Javascript 依照編寫的順序執行程式碼。使用參數“Deb”呼叫“greet”函數。然後函數傳回一個問候語字串，然後將其記錄到控制台。

輸出：

Hello, Deb!

每一行都會等待前一行完成後再執行。因此，必須先完成該函數，然後才能將結果指派給‘greeting’。

同步與非同步操作

在了解事件循環是什麼之前，我將先介紹一下什麼是非同步操作以及 JavaScript 中同步操作和非同步操作之間的差異。非同步操作是獨立於程式流程運行的活動。

如前所述，Javascript 預設是同步的，同步程式碼會建立阻塞行為，其中每個任務/函數必須在下一個任務/函數開始之前完成。

另一方面，非同步操作不會阻止後續操作的執行，並允許 javascript 在等待特定非同步任務完成的同時處理其他任務。簡單地說，如果您將函數聲明為非同步（async），則表示該函數有需要時間才能完成的程式碼，並且這樣的函數將被推遲，而同步程式碼首先運行。

由於沒有阻塞，因此可以在不完成前一個非同步程式碼的情況下執行下一個同步程式碼，並且任何準備執行的非同步程式碼都會在事件佇列中排隊。

// Synchronous code
console.log("Step 1");
console.log("Step 2");

記住同步程式碼是逐行執行的。在這裡，JavaScript 會依照語句編寫的順序執行語句。

輸出：

Step 1
Step 2

另一方面，非同步程式碼允許 JavaScript 在等待操作完成的同時繼續執行。

// Asynchronous code
console.log("1st Function");

setTimeout{function(){ // WEB API
  console.log("2nd Function");
},2000);

console.log("3rd Function");

輸出：

1st Function
3rd Function
2nd Function

由於第一個和第三個函數是同步的，因此它們首先執行，而第二個函數則從呼叫堆疊中刪除並由 Web API 處理。 Web API 非同步命令它等待 2000ms，然後將其放入事件佇列，然後事件循環將其放回空調用堆疊並最終執行。

事件循環

依照最簡單的定義，事件循環是一種同步處理非同步事件的方式。

在更詳細的定義中，事件循環是 Javascript 運行時中持續運行的程式碼循環，允許在需要時執行非同步操作。這意味著它允許 JavaScript 的限制設計有效地處理許多任務。

它旋轉並停留在您的程式碼後台，直到它有特定的 JavaScript 任務要執行。例如，當點擊具有來自點擊事件處理程序的關聯程式碼的按鈕，或載入外部檔案時，在此類情況下，事件循環保留在 javascript 執行時間內部，以便在需要時執行任何 javascript 程式碼。

이것이 의미하는 바는 JavaScript가 단일 스레드이지만 이벤트 루프를 통해 JavaScript가 API에 작업을 오프로드하고 가능할 때 들어오는 이벤트를 처리함으로써 작업을 비동기적으로 실행할 수 있는 것처럼 보이게 한다는 것입니다.

이벤트 루프의 작동 방식을 설명하기 전에 JavaScript 런타임 내에서 이해해야 할 몇 가지 특정 개념이 있습니다.

• 콜 스택: 콜 스택은 어떤 함수가 호출되고 어떤 순서로 실행되는지 추적합니다. 동기 코드를 순차적으로 실행합니다.

• 웹 API: 비동기 작업을 처리하는 도구입니다.

• 콜백: 다른 함수에 인수로 전달되는 함수입니다. 이벤트에 대한 응답으로 코드를 실행하는 데 도움이 됩니다.

• 이벤트/콜백 대기열: 호출 스택이 지워진 후 실행을 기다리는 작업을 보유합니다.

작동 방식

호출 스택은 비어 있을 때까지 동기 코드를 실행합니다. 비동기 코드가 호출 스택에 추가되면 API로 전송된 다음 이벤트 큐로 전송되기 전에 작업을 처리합니다.

API에 의해 완료된 콜백/함수는 이벤트 큐에 추가되고 이벤트 루프는 이벤트 큐 내에서 자바스크립트가 조치를 취해야 하는 새로운 이벤트/작업이 있는지 지속적으로 확인합니다.

호출 스택이 비워질 때까지 JavaScript는 이벤트에 대해 작업을 수행할 수 없습니다. 따라서 호출 스택이 비면 이벤트 루프는 큐에서 이벤트를 가져와 다른 일반 함수처럼 실행되도록 호출 스택에 배치합니다.

이벤트 루프의 중요성

• 백그라운드에서 작업을 수행하는 동안 코드의 응답성을 유지합니다.

• 콜 스택과 콜백 큐를 모니터링하여 작업을 효과적으로 관리하는 데 도움이 됩니다.

• 여러 작업을 동시에 처리할 수 있는 비차단 작업을 수행하기 위한 JavaScript의 해결 방법을 제공합니다.

• 프로그램이 콜백 지옥에 빠지는 것을 방지합니다. 콜백 지옥은 여러 콜백이 서로 중첩되어 코드를 읽거나 유지 관리하기 어려울 때 발생합니다.

결론

이벤트 루프의 동작에 따라 애플리케이션의 코드가 실행되는 시기가 결정됩니다. 이벤트 루프의 사용 및 필요성에 대한 지식이 많을수록 코드가 실행될 때 왜 실행되는지 더 잘 이해할 수 있습니다.

코딩 베프 여러분, 즐거운 시간 보내세요!

以上是JavaScript 中的非同步操作：事件循環的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！