线程
javascript是单线程的语言，也就是说，同一个时间只能做一件事。而这个单线程的特性，与它的用途有关，作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。比如，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？
为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质.
[排队]
单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，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.
var i, t = Date.now()
for (i = 0; i < 100000000; i++) {}
console.log(Date.now() - t) // 238
像上面这样，如果排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了
但是，如果是网络请求就不合适。因为一个网络请求的资源什么时候返回是不可预知的，这种情况再排队等待就不明智了
同步和异步
同步 :如果在函数返回的时候,调用者就能够拿到结果,那么这个函数就是同步的.
异步:如果函数在返回的时候,调用者还不能拿到预期结果,而是需要通过一定的方式拿到,则函数是异步的.
正是由于JavaScript是单线程的，而异步容易实现非阻塞，所以在JavaScript中对于耗时的操作或者时间不确定的操作，使用异步就成了必然的选择
异步详解
从上文可以看出，异步函数实际上很快就调用完成了。但是后面还有执行异步操作、通知主线程、主线程调用回调函数等很多步骤。我们把整个过程叫做异步过程。异步函数的调用在整个有异步过程中，只是一小部分.
一个异步过程通常是这样的：主线程发起一个异步请求，异步任务接收请求并告知主线程已收到(异步函数返回)；主线程可以继续执行后面的代码，同时异步操作开始执行；执行完成后通知主线程；主线程收到通知后，执行一定的动作(调用回调函数)
因此，一个异步过程包括两个要素：注册函数和回调函数，其中注册函数用来发起异步过程，回调函数用来处理结果
下面的代码中，其中的setTimeout就是异步过程的发起函数，fn是回调函数
<pre style="margin: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; padding: 0px; list-style-type: none; list-style-image: none; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">setTimeout(fn, 1000);</pre>
有一个很重要的问题，如何才算是异步操作执行完成呢？对于不同类型的异步任务，操作完成的标准不同
【异步类型】
一般而言，异步任务有以下三种类型
1、普通事件，如click、resize等
2、资源加载，如load、error等
3、定时器，包括setInterval、setTimeout等
下面对这三种类型分别举例说明，下面代码中，鼠标点击div时，就代表任务执行完成了
console.log('click')
}</pre>
下面代码中，XHR对象的readyState值为4，即已经接收到全部响应数据了，代表任务执行完成
[](javascript:void(0); "复制代码")
<pre style="margin: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; padding: 0px; list-style-type: none; list-style-image: none; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">xhr.onreadystatechange = function(){ if(xhr.readyState == 4){ if(xhr.status == 200){ //实际操作
result.innerHTML += xhr.responseText;
}
}
}</pre>
[](javascript:void(0); "复制代码")
下面代码中，过1s后，代表任务执行完成
<pre style="margin: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; padding: 0px; list-style-type: none; list-style-image: none; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">setTimeout(() => {
console.log('timeout')
},1000)</pre>
对于同步任务来说，按顺序执行即可；但是，对于异步任务，各任务执行的时间长短不同，执行完成的时间点也不同，主线程如何调控异步任务呢？这就用到了消息队列
消息对列
有些文章把消息队列称为任务队列，或者叫事件队列，总之是和异步任务相关的队列
可以确定的是，它是队列这种先入先出的数据结构，和排队是类似的，哪个异步操作完成的早，就排在前面。不论异步操作何时开始执行，只要异步操作执行完成，就可以到消息队列中排队
这样，主线程在空闲的时候，就可以从消息队列中获取消息并执行
消息队列中放的消息具体是什么东西？消息的具体结构当然跟具体的实现有关。但是为了简单起见，可以认为：消息就是注册异步任务时添加的回调函数。
【栈】
函数调用形成了一个栈帧
[
](javascript:void(0); "复制代码")
<pre style="margin: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; padding: 0px; list-style-type: none; list-style-image: none; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">function foo(b) {
var a = 10;
return a + b + 11;
}
function bar(x) {
var y = 3;
return foo(x * y);
}
console.log(bar(7));</pre>
](javascript:void(0); "复制代码")
当调用bar时，创建了第一个帧 ，帧中包含了bar的参数和局部变量。当bar调用foo时，第二个帧就被创建，并被压到第一个帧之上，帧中包含了foo的参数和局部变量。当foo返回时，最上层的帧就被弹出栈（剩下bar函数的调用帧 ）。当bar返回的时候，栈就空了
【堆】
对象被分配在一个堆中，即用以表示一个大部分非结构化的内存区域
【队列】
一个 JavaScript 运行时包含了一个待处理的消息队列。每一个消息都与一个函数相关联。当栈拥有足够内存时，从队列中取出一个消息进行处理。这个处理过程包含了调用与这个消息相关联的函数（以及因而创建了一个初始堆栈帧）。当栈再次为空的时候，也就意味着消息处理结束.
事件循环
下面来详细介绍事件循环。下图中，主线程运行的时候，产生堆和栈，栈中的代码调用各种外部API，异步操作执行完成后，就在消息队列中排队。只要栈中的代码执行完毕，主线程就会去读取消息队列，依次执行那些异步任务所对应的回调函数
详细步骤如下：
1、所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
2、主线程之外，还存在一个"消息队列"。只要异步操作执行完成，就到消息队列中排队
3、一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕，系统就会按次序读取消息队列中的异步任务，于是被读取的异步任务结束等待状态，进入执行栈，开始执行
4、主线程不断重复上面的第三步
【循环】
从代码执行顺序的角度来看，程序最开始是按代码顺序执行代码的，遇到同步任务，立刻执行；遇到异步任务，则只是调用异步函数发起异步请求。此时，异步任务开始执行异步操作，执行完成后到消息队列中排队。程序按照代码顺序执行完毕后，查询消息队列中是否有等待的消息。如果有，则按照次序从消息队列中把消息放到执行栈中执行。执行完毕后，再从消息队列中获取消息，再执行，不断重复。
由于主线程不断的重复获得消息、执行消息、再取消息、再执行。所以，这种机制被称为事件循环
【事件】
为什么叫事件循环？而不叫任务循环或消息循环。究其原因是消息队列中的每条消息实际上都对应着一个事件
DOM操作对应的是DOM事件，资源加载操作对应的是加载事件，而定时器操作可以看做对应一个“时间到了”的事件
实例
下面以一个实例来解释事件循环机制
<pre style="margin: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; padding: 0px; list-style-type: none; list-style-image: none; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">console.log(1)
div.onclick = () => {console.log('click')}
console.log(2)
setTimeout(() => {console.log('timeout')},1000)</pre>
1、执行第一行代码，第一行是一个同步任务，控制台显示1
2、执行第二行代码，第二行是一个异步任务，发起异步请求，可以在任意时刻执行鼠标点击的异步操作
3、执行第三行代码，第三行是一个同步任务，控制台显示2
4、执行第四行代码，第四行是一个异步任务，发起异步请求，1s后执行定时器任务
5、假设从执行第四行代码的1s内，执行了鼠标点击，则鼠标任务在消息队列中排到首位
6、从执行第四行代码1s后，定时器任务到消息队列中排到第二位
7、现在同步任务已经执行完毕，则从消息队列中按照次序把异步任务放到执行栈中执行
8、则控制台依次显示'click‘、'timeout'
9、过了一段时间后，又执行了一次鼠标点击，由于消息队列中已经空了，则鼠标任务在消息队列中排到首位
10、同步任务执行完毕后，再从消息队列中按照次序把异步任务放到执行栈中执行
11、 则控制台显示'click'
【异步过程】
下面以一个实例来解释一次完整的异步过程
<pre style="margin: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; padding: 0px; list-style-type: none; list-style-image: none; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">div.onclick = function fn(){console.log('click')}</pre>
1、主线程通过调用异步函数div.onclick发起异步请求
2、在某一时刻，执行异步操作，即鼠标点击
3、接着，回调函数fn到消息队列中排队
4、主线程从消息队列中读取fn到执行栈中
5、然后在执行栈中执行fn里面的代码console.log('click')
6、于是，控制台显示'click'
同步变异步
每一个消息完整的执行后，其它消息才会被执行。这点提供了一些优秀的特性，包括每当一个函数运行时，它就不能被抢占，并且在其他代码运行之前完全运行
这个模型的一个缺点在于当一个消息需要太长时间才能完成，Web应用无法处理用户的交互，例如点击或滚动
于是，对于这种情况的常见优化是同步变异步
