for循环里的定时器引发的思考

单线程

JavaScript语言的一大特点就是单线程,也就是说同一个时间只能做一件事。

那为什么不是多线程呢?和它的用途有关,JS作为浏览器脚本语言,主要是和用户互动,以及操作DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂问题。如果同时有两个线程,一个线程在某个节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准?

所以为了避免出现这种互相冲突的操作,JS从一开始就是单线程的,这也是它的核心特征。

任务队列

单线程意味着,执行所有任务时都需要排队。前一个任务执行结束,才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长,后一个任务就不得不一直等着。

如果排队是因为计算量太大CPU响应不过来倒也算了,但很多时候CPU其实是闲着的,只是其他任务在占据浪费时间,例如网络请求,定时器等等。

这个时候JS的设计者也意识到这个问题,他们的处理方式是,先把这些耗时的任务挂起来放在一边,优先执行主线程上的任务,等到主线程任务执行完毕,再回过头来执行这些刮起来的任务。

于是,所有任务可以分成两种,一种是同步任务,另一种是异步任务。同步任务指的是,在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务;异步任务指的是,不进入主线程,而进入"任务队列"的任务,只有"任务队列"通知主线程,某个异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。

  1. 所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。
  2. 主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在"任务队列"之中放置一个事件。
  3. 一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。

主线程不断重复上面的三个步骤,只要主线程空了,就会去读取"任务队列",这就是JavaScript的运行机制,这个过程会不断重复。

事件循环

主线程从"任务队列"中读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个的这种运行机制又称为事件循环(Event Loop)。

定时器

在js的任务队列里,除了放置异步操作之外,还会放置定时器事件。

当js代码运行到有定时器的地方的时候,会把定时器操作放在任务队列的尾部,然后跟它说:“你先排队吧,还没有轮到你,因为同步代码还没有执行完。”

也就是说,js认为setTimeout是一个异步操作,必须让它排队,它只能在同步代码执行结束后才能执行。所以总结起来可以这样理解:

定时器并不是同步的,它会自动插入任务队列,等待当前文件的所有同步代码和当前任务队列里的已有事件全部运行完毕后才能执行。

for(var i = 0; i < 5; i++) {
    setTimeout(function () {
        console.log(i);
    });
}
console.log('a');

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