同步与异步
先看个例子。
foo();
bar();
程序运行一般是同步的(synchronous),即按照书写的顺序执行。在上述例子中,bar 方法会在 foo 方法执行完之后,再执行。
异步
(asynchronous)与同步相对,即在前一个方法未执行完时,就开始运行后一个方法。在上述例子中,先执行 foo 方法,foo 方法没执行完,就开始执行 bar 方法。
总而言之,同步就是顺序执行,异步就是不完全按顺序执行。
异步的好处
从异步的概念中可以发现,程序异步运行,可以提高程序运行的效率,不必等一个程序跑完,再跑下一个程序,特别当这两个程序是无关的时候。两个程序在一定时间内,可以是同时运行的。写服务器的时候应该会碰到很多这样的例子。可以想象,如果服务器的程序都是同步的,那并发什么的就不存在了吧。
阻塞与非阻塞
- 阻塞就是说一个程序没运行完,它后面的程序是无法运行的。
- 而非阻塞则相反,一个程序如果因为各种原因(网络、代码量等)没运行完的时候,其他的程序也是可以继续运行的。
单线程与多线程
- 单线程是指程序运行只有一个通道,不同的方法需要排队执行。
- 而很多语言都可以提供多线程的功能,相当于开了几个通道运行程序,使得程序可以在不同的线程中运行,不会相互影响。
多线程、非阻塞、异步
从上述基本概念中可以发现,异步如果发生在多线程语言中,会十分自然且符合逻辑。异步本质上应该就是多线程语言的产物。因为只有在多线程语言中才能够实现程序之间相互不干扰,不产生阻塞。
JS 中的异步
有了上面的一些基本概念,那么下面来说说正题,JS中的异步。我们都知道 JS 是一个单线程的语言,永远只有一个通道在运行程序。那么既然它是个单线程又如何会有异步呢?JS 中所谓的异步,应该被称为伪异步(pseudo asynchronous)。这是因为 JS 语言中的异步,会产生阻塞,并会相互干扰。
模拟 JS 中异步的方法 —— setTimeout
我们来看一下 setTimeout 如何模拟 JS 中的异步。
var foo = function(){
console.log('foo begins')
setTimeout(function(){
console.log('foo finishes')
},1000)}
var bar = function(){
console.log('bar executed')
}
foo();
bar();
上述过程执行的时候,会打印出
foo begins
bar executed
foo finishes
所以,在上述代码块中,在前一方法(foo)执行时,后一方法(bar)也可以执行。符合异步的基本概念,程序并不按顺序执行。说是模拟是因为,你可以把 console.log('foo begins')理解成会运行 1 秒的一个代码行,运行完后,会跳出foo finishes。而中间这 1 秒运行的时候,后面的 bar 方法也是可以运行的。这样就模拟了一个异步的效果。
JS 中异步的方法存在的问题 —— 阻塞与干扰
我们将上述代码块稍做修改
var foo = function(){
console.log('foo begins')
setTimeout(function(){
console.log('foo finishes')
},1000)}
var bar = function(){
while(){
}
}
foo()
bar()
你会发现 1 秒之后 foo finishes并没有被打印出来。这是因为 bar 方法是个死循环,使得 js 引擎假死,导致了 foo 方法也没有被运行完。如果是多线程的异步,假死的应该是运行 bar 方法的线程,而 foo 方法仍然会按预期打印出 foo finishes。当然了,其实这个死循环也只是模拟 bar 方法块程序运行的时间将很长。实际上,如果 bar 方法运行的时间超过了 1 秒,比方说是 5 秒,那么 foo finishes也将在 5 秒之后被打印出来。这个本质上取决于 JS 单线程程序块按队列执行的特性。所以 JS 中的异步并不能像普通的异步一样,实现非阻塞和不干扰。