JavaScript面试题八

一、请解释JavaScript中的变量提升（Variable Hoisting）现象，并给出一个示例。

在JavaScript中，变量提升（Variable Hoisting）是一种现象，它指的是JavaScript引擎在代码执行前会“预解析”或“提升”变量和函数声明到它们各自的作用域顶部。但是，这并不意味着它们的赋值也被提升，只有声明被提升。

对于变量声明（使用var关键字），变量提升只涉及声明本身，而不涉及赋值。这意味着如果在声明之前访问变量，它的值会是undefined，而不是报错说变量未定义。

对于函数声明，整个函数体和函数名都会被提升到它们所在作用域的顶部。

下面是一个变量提升的示例：

console.log(myVar); // 输出：undefined，因为变量声明被提升了，但赋值没有
var myVar = 'Hello, World!';

function myFunction() {
    console.log('Inside function');
}

console.log(typeof myFunction); // 输出：function，因为函数声明和函数体都被提升了

// 使用let或const声明的变量不会发生变量提升
// 下面的代码会抛出ReferenceError，因为let声明的变量在声明前不能访问
// console.log(myLetVar); // ReferenceError: myLetVar is not defined
let myLetVar = 'Hello with let';

在这个示例中，使用var声明的变量myVar在声明前被访问，但由于变量提升，它不会报错，而是输出undefined。另一方面，如果你尝试在声明前访问使用let或const声明的变量（如注释所示），则会抛出ReferenceError，因为let和const声明的变量不会发生变量提升。

注意：函数声明（function myFunction() {...}）的优先级高于变量声明（var myVar;），如果它们有相同的名字，函数声明会覆盖变量声明。但是，函数表达式（如var myFunction = function() {...}）则不会提升，它们只是常规的变量提升。

二、描述JavaScript中的单线程和非阻塞I/O模型。

JavaScript中的单线程和非阻塞I/O模型是两个核心概念，对于理解JavaScript的执行机制至关重要。以下是对这两个模型的详细描述：

1. 单线程模型

• 定义：JavaScript的单线程模型指的是在任何给定的时间点，JavaScript引擎只能执行一个任务。这意味着JavaScript代码的执行是线性的，一次只能执行一段代码。
• 重要性：单线程模型对于理解JavaScript中事件处理、异步编程和并发模型非常关键。它决定了代码的执行顺序和性能。
• 特点：
  • 同步执行：在同一时间，只有一个任务在JavaScript引擎中执行。
  • 调用堆栈：JavaScript代码执行时的函数调用会形成一个“调用堆栈”。当一个函数执行时，它会被添加到堆栈中，一旦完成，就会从堆栈中移除。
  • 等待：如果JavaScript代码需要等待某个操作（如I/O操作）完成，那么整个线程都会被阻塞，直到该操作完成。

2. 非阻塞I/O模型

• 定义：非阻塞I/O是一种处理输入输出的方式，它允许程序在等待I/O操作完成时继续执行其他任务，而不会被阻塞。
• 优势：
  • 高并发处理能力：由于不需要为每个连接创建一个线程或进程，JavaScript引擎（特别是在Node.js环境中）可以轻松处理大量并发连接，而不会造成线程阻塞和资源浪费。
  • 高性能：非阻塞I/O模型使得JavaScript能够更快地响应请求，提供更高的吞吐量。
  • 节省资源：相比于传统的多线程模型，单线程模型配合非阻塞I/O可以节省系统资源，并降低开发和维护成本。
• 实现机制：
  • 事件循环：JavaScript的并发模型基于“事件循环”(Event Loop)。事件循环允许JavaScript在执行重要任务时执行其他任务（如I/O操作），然后回到原任务。
  • 任务队列：当异步事件（如用户点击、文件读取完成）发生时，与这些事件关联的回调函数会被添加到一个“任务队列”中。一旦调用堆栈为空，事件循环就会从队列中取出任务来执行。
  • 微任务队列：另一种任务队列，用于处理诸如Promise回调这样的微任务(microtasks)。微任务队列在事件循环的每个阶段结束时都会被清空，这意味着微任务的优先级高于常规的异步任务（宏任务，macro-tasks）。

总结：JavaScript的单线程模型确保了代码的同步执行和调用堆栈的管理，而非阻塞I/O模型则通过事件循环和任务队列机制实现了高效的并发处理和资源利用。这两个模型共同构成了JavaScript执行机制的核心，使得JavaScript能够在处理大量并发连接的同时保持高性能和响应能力。