JS 单线程|极客笔记

JS 单线程

在讨论 JavaScript 的单线程特性之前，首先需要了解什么是线程。线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。在传统的多线程编程中，一个进程可以有多个线程，每个线程可以独立执行不同的任务。这样可以提高程序的并发性，但也会增加程序的复杂性和开发难度。

然而，JavaScript 是一种单线程的语言。这意味着在同一时间只能执行一个任务。当一个任务在执行时，其他任务必须等待，直到这个任务执行完成才能继续执行。这种设计有利于保证数据的安全性和简化代码的编写，但也会导致阻塞和性能问题。

单线程的优势

简单性

由于 JavaScript 是单线程的，所以在编写代码时不需要考虑多线程之间的同步和锁的使用。这简化了程序设计，减少了出错的可能性。

数据安全

在多线程程序中，多个线程可能同时访问和修改共享的数据，容易出现数据竞争和资源争夺的情况。而在 JavaScript 的单线程模式下，不会出现这种情况，可以更好地保证数据的安全性。

资源管理

多线程编程中需要考虑线程创建和销毁、线程调度等问题，而在单线程模式下，这些问题都被简化了。不需要关注线程的管理，减少了对系统资源的占用。

单线程的劣势

阻塞

由于 JavaScript 是单线程的，当一个任务在执行时，其他任务必须等待。如果有一个任务耗时较长，会导致整个程序阻塞，用户体验变差。

性能问题

单线程模式下，所有的任务都是按顺序执行的，无法充分利用多核处理器的优势，影响程序的性能。

异步编程困难

在单线程模式下，如果要执行耗时任务或等待外部事件（比如网络请求、定时器等），不能直接阻塞线程等待，而是需要使用回调函数或 Promise 对象来实现异步编程，这增加了代码的复杂性和理解难度。

异步编程解决方案

为了解决单线程模式下的异步编程问题，JavaScript 提供了多种解决方案：

1. 回调函数

回调函数是最常见的解决异步编程问题的方式。当一个异步操作完成时，会调用一个预先定义好的回调函数来处理结果。

function fetchData(callback) {
    setTimeout(() => {
        const data = 'Hello, world!';
        callback(data);
    }, 1000);
}

fetchData(data => {
    console.log(data);
});

运行结果：

Hello, world!

2. Promise 对象

Promise 是异步编程的一种解决方案，它表示一个异步操作的最终完成或失败，并返回结果值。

function fetchData() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            const data = 'Hello, world!';
            resolve(data);
        }, 1000);
    });
}

fetchData().then(data => {
    console.log(data);
});

运行结果：

Hello, world!

3. async/await

async/await 是 ES8 提供的一种更简洁的异步编程解决方案，它基于 Promise 对象实现。

function fetchData() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            const data = 'Hello, world!';
            resolve(data);
        }, 1000);
    });
}

async function getData() {
    const data = await fetchData();
    console.log(data);
}

getData();

运行结果：