JavaScript為什麼是單線程

在JavaScript中，因為主要用途是與使用者互動以及操作DOM，同一時間只能做一件事情，這決定了它只能是單線程，否則會帶來很複雜的同步問題，為了避免複雜性，JavaScript從誕生就是單執行緒。

本教學操作環境：windows10系統、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。

JavaScript為什麼是單線程

JavaScript語言的一大特點就是單線程，也就是同一時間只能做一件事情。

JavaScript的單線程，與它的用途有關。

作為瀏覽器腳本語言，JavaScript的主要用途是與使用者互動，以及操作DOM。

這決定了它只能是單線程，否則會帶來很複雜的同步問題。為了利用多核心CPU的運算能力，HTML5提出Web Worker標準，允許JS腳本建立多個線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。所以，這個新標準並沒有改變JS單線程的本質。

例如，假設JavaScript同時有兩個線程，

一個執行緒在某個DOM節點上加入內容，

另一個執行緒刪除了這個節點，

這時瀏覽器應該以哪個執行緒為準？

所以，為了避免複雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經變成了這門語言的核心特徵，將來也不會改變。

任務佇列

單執行緒就意味著，所有任務需要排隊，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。

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（比如Ajax操作從網路讀取數據），只好等著結果出來，再往下執行。

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」任務佇列」通知主線程，某個非同步任務可以執行了，該任務才會進入主執行緒執行。

具體來說，非同步執行的運作機制如下。 （同步執行也是如此，因為它可以被視為沒有非同步任務的非同步執行。）

（1）所有同步任務都在主執行緒上執行，形成一個執行堆疊（execution context stack）。

（2）主執行緒之外，還存在一個"任務佇列"（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。

（3）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。

（4）主執行緒不斷重複上面的第三步。

下圖就是主執行緒和任務佇列的示意圖。

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