JavaScript单线程 & setTimeout定时器

理解JavaScript的单线程的理念对于JavaScript学习，以及掌握其中的一些设计机制非常重要，比如回调、定时器。对于后续学习NodeJS也有很大的帮助。

通过先demo，后总结的形式，使得JavaScript的单线程更易于明白。

1. 1 var a = 1;  //全局变量a 
2. 2 function test(){ 
3. 3     var a=2;  //test中变量a 
4. 4     setTimeout(function(){ 
5. 5         alert(a); //输出test中变量a 
6. 6         a=3;  //修改test中变量a 
7. 7     },3000); 
8. 8     a=4; //修改test中变量a 
9. 9     setTimeout(function(){ 
10. 10         alert(a); //输出test中变量a 
11. 11         a=5; //修改test中变量a 
12. 12    },1000); 
13. 13    alert(a); //输出test中变量a 
14. 14 } 
15. 15 test(); //执行test函数 
16. 16 alert(a); //输出全局变量a 
17.  
18. //运行结果：4 1 4 5  
19. /* 结果解析：先输出test()运行结果4，然后输出之后一行代码的1，然后1000ms之后输出test()中的变量a=4，最后3000ms之后输出test()中的变量a=5 */ 
20.  
21. /* 
22.   运行机制： 
23.      1. JavaScript是单线程，从上往下依次执行 
24.      2. setTimeout异步方法存放在任务队列中，JS主线程执行完成之后，才会取任务队列中的任务到JS主线程中执行！ 
25.  
26.      -> 先执行15行,然后执行16行 
27.      -> 执行15行，调用test()方法 
28.      -> 调用test()方法，先创建一个a变量，然后将第一个setTimeout放到setTimeout对应的线程中执行（启动定时器timer），第8行，修改test中变量a为4，然后将第二个setTimeout添加到setTimeout对应的线程队列中执行，执行13行，输出test中变量a，此时为4；然后执行16行，输出全局变量a，此时为1. 
29.      -> 1000ms之后，将第二个setTimeout的回调函数，添加到JS任务队列中，3000ms后将第一个setTimeout的回调函数，添加到JS任务队列中。 
30.      -> JS主线程执行完成之后，会执行任务队列的事件，第二个setTimeout优先进入任务队列，所以优先执行，执行第10行，输出test中的变量a，值为4,然后di11行，将test中的变量a修改为5；2000ms之后第一个setTimeout进入任务队列，此时JS主线程栈为空，所以将其添加到JS主线程进行执行，第5行，输出test中的变量a，此时变量的值为5，第6行修改test变量a为3. 
31. */ 

由此延伸以下代码：

1. var a = 1; 
2. var date = +new Date(); // 小技巧:通过"+"转换为整数 
3. function test(){ 
4.     var a=2;  
5.     setTimeout(function(){ 
6.         console.log(a+'--'+ (new Date()-date)); 
7.         a=3;  
8.       },3000); 
9.     a=4; 
10.     setTimeout(function(){ 
11.         console.log(a+'--'+ (new Date()-date)); 
12.         a=5; 
13.    },1000); 
14.    console.log(a+'--'+ (new Date()-date)); 
15. } 
16. while(new Date-date <1000){ 
17.  
18. } 
19. test(); 
20. console.log(a+'--'+ (new Date()-date)); 
21.  
22. //执行结果：4-1000 1-1001 4-2000 5-4001 

结合以下博客，整理一些重要概念：

http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html

http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3552717.html

1、作为脚本语言，JavaScript主要功能是与用户互动，以及操作DOM。假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM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？ ->So： JavaScript就是单线程。

2、JavaScript的任务分成两种：同步任务和异步任务。同步任务：在主线程上排队执行的任务，只有上一个任务执行完成了，才会执行下一个任务。异步任务：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，某个任务队列可以执行了，等主线程执行完成，任务队列才会进入主线程执行。 -> So：只要主线程空了，就会去读“任务队列”，这就是JavaScript的运行机制。

3、主线程从“任务队列”中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个事件又叫“事件循环”(Event Loop)。

HTML5规定setTimeout()的第二个参数的最小值(最短间隔)，不得低于4ms，如果低于4ms就会自动增加。在此之前，老版本浏览的都将最短时间设置为10ms。另外，对于那些DOM变动(尤其是设计页面重新渲染的部分)，通常不会立即执行，而是每16ms执行一次。这是使用requestAnimationFrame()的效果要好于setTimeout()。

4、需要注意的是：setTimeout只是将事件插入“事件队列”，必须等到前面代码(执行栈)执行完，主线程才会去执行他指定的回调函数。如果当前代码耗时很长，有可能要等很久，所以并没有办法保证，回调函数一定会在setTimeout()指定的是时间执行。

Javascript是单线程，单线程就意味着所有任务需要排队。然后会将所有任务分成两类：同步任务和异步任务！同步任务：在主线程上执行的任务，只有前一个任务执行完成，才会执行后一个！异步任务：不进入主线程、而进入“任务队列”的任务。

Js是单线程的，但是浏览器是多线程的！浏览器是事件驱动的！

JS运行在浏览器中，是单线程的，每个window一个JS线程，但是浏览器不是单线程。可能有多个如下线程：

Javascript引擎线程、界面渲染线程、浏览器事件触发线程、Http请求线程。

setTimeout可以改变，js执行顺序。比如：我们想要输出Hello World，world必须在hello之后输出，不管我们代码的顺序怎么样都输出同样的效果，这个时候就可以借助setTimeout。

1. //代码一 
2. var date =  +new Date(); 
3. console.log('Hello',new Date()-date); 
4. setTimeout(function(){ 
5.      console.log('world',new Date()-date); 
6. },500); 
7.  
8. //代码二： 
9. var date =  +new Date(); 
10. setTimeout(function(){ 
11.      console.log('World',new Date()-date); 
12. },500); 
13. console.log('Hello',new Date()-date); 
14.  
15. //以上两个代码运行结果一样，结果都是：先输出Hello ,然后500ms之后输出World！[实际运行：501ms] 

浏览器中定时器也是一个线程！

Javscript是单线程的，ajax请求确实是异步的！原因是ajax请求的时候，是在浏览器的Http请求线程中执行的，执行之后的回调函数会放到Javascript线程中执行！

Summary：

Javascript是单线程的，浏览器是多线程的，浏览器的线程包括：JS引擎线程、界面渲染线程、浏览器事件线程、Http请求线程。不过不同的浏览器提供的线程是有区别的。一般JS引擎线程和界面渲染线程是互斥的，两个线程不能同时执行，否则，就会出现界面渲染线程和JS线程修改同一个DOM样式的矛盾问题！

作者：Reya滴水心

来源：51CTO