JavaScript單線程和任務隊列是什麼

一、JavaScript為什麼要設計為單執行緒？

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

for(var j = 0; j < 5; j++) {
 console.log(j);
}
console.log('end');

上面的程式碼，只有for迴圈執行完畢，才會執行end；

JavaScript的單一線程，與它的用途有關。作為瀏覽器腳本語言，JavaScript的主要用途就是與使用者互動，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會帶來複雜的同步問題。

假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程在某個DOM節點上添加內容，另一個線程刪除了這個節點，這時瀏覽器應該以哪個線程為準？

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。

為了利用多核心CPU的運算能力，HTML5提出Web Worker標準，允許JavaScript腳本建立多個線程，但是子執行緒完全受主執行緒控制，且不得操作DOM。所以，這個新標準並沒有改變JavaScript單執行緒的本質。

二、任務隊列

"任務隊列"是一個事件的隊列（也可以理解成訊息的隊列），IO設備完成一項任務，就在「任務隊列"中添加一個事件，表示相關的非同步任務可以進入"執行棧"了。主執行緒讀取"任務佇列"，就是讀取裡面有哪些事件；

我們來解釋：

Javascript是單執行緒的，單執行緒就代表所有任務需要排隊，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太大，CPU佔用高倒也情有可原，但是很多時候CPU是處於空閒狀態或有很大的空間未被使用，因為IO設備（輸入輸出設備）很慢（例如Ajax操作從網路讀取資料），只能等結果出來，才可以往下執行。

JavaScript語言的設計者意識到，主執行緒完全可以不管IO設備，把這些等待中的任務掛起，先執行排在後面的任務。等到IO設備回傳了結果，再去執行掛起的任務。

因此，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"任務隊列"（task queue）的任務，只有"任務隊列"通知主線程，某個非同步任務可以執行了，該任務才會進入主線程執行。

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。）

所有同步任務都在主執行緒上執行，形成一個執行堆疊

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。

主執行緒不斷重複執行上面的第三步。

for(var j = 0; j < 5; j++) {
  console.log(j);
  setTimeout(function() {
    console.log('timeout');
  }, 0);
}

console.log('end');

//結果0 1 2 3 4 end timeout timeout timeout timeout timeout

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