序
setTimeout()函數(shù)：用來指定某個函數(shù)或某段代碼在多少毫秒之后執(zhí)行。它返回一個整數(shù)，表示定時器timer的編號，可以用來取消該定時器。
例子
console.log(1);
setTimeout(function () {
console.log(2);
}, 0);
console.log(3);
問：最后的打印順序是什么？（如果不了解js的運行機制就會答錯）
正確答案：1 3 2
解析：無論setTimeout的執(zhí)行時間是0還是1000，結(jié)果都是先輸出3后輸出2，這就是面試官常常考查的js運行機制的問題，接下來我們要引入一個概念，JavaScript 是單線程的。
一、JavaScript 單線程
JavasScript引擎是基于事件驅(qū)動和單線程執(zhí)行的，JS引擎一直等待著任務(wù)隊列中任務(wù)的到來，然后加以處理，瀏覽器無論什么時候都只有一個JS線程在運行程序，即主線程。
通俗的說：JS在同一時間內(nèi)只能做一件事，這也常被稱為 “阻塞式執(zhí)行”。
任務(wù)隊列
那么單線程的JavasScript是怎么實現(xiàn)“非阻塞執(zhí)行”呢？
答：異步容易實現(xiàn)非阻塞，所以在JavaScript中對于耗時的操作或者時間不確定的操作，使用異步就成了必然的選擇。
諸如事件點擊觸發(fā)回調(diào)函數(shù)、ajax通信、計時器這種異步處理是如何實現(xiàn)的呢？
答：任務(wù)隊列
所有任務(wù)可以分成兩種，一種是同步任務(wù)（synchronous），另一種是異步任務(wù)（asynchronous）。
任務(wù)隊列：一個先進先出的隊列，它里面存放著各種事件和任務(wù)。
同步任務(wù)
同步任務(wù)：在主線程上排隊執(zhí)行的任務(wù)，只有前一個任務(wù)執(zhí)行完畢，才能執(zhí)行后一個任務(wù)。
- 輸出
如：console.log() - 變量的聲明
- 同步函數(shù)：如果在函數(shù)返回的時候，調(diào)用者就能夠拿到預(yù)期的返回值或者看到預(yù)期的效果，那么這個函數(shù)就是同步的。
異步任務(wù)
- setTimeout和setInterval
- DOM事件
- Promise
- process.nextTick
- fs.readFile
- http.get
- 異步函數(shù)：如果在函數(shù)返回的時候，調(diào)用者還不能夠得到預(yù)期結(jié)果，而是需要在將來通過一定的手段得到，那么這個函數(shù)就是異步的。
除此之外，任務(wù)隊列又分為macro-task（宏任務(wù)）與micro-task（微任務(wù)），在ES5標準中，它們被分別稱為task與job。
宏任務(wù)
- I/O
- setTimeout
- setInterval
- setImmdiate
- requestAnimationFrame
微任務(wù)
- process.nextTick
- Promise
- Promise.then
- MutationObserver
宏任務(wù)和微任務(wù)的執(zhí)行順序
一次事件循環(huán)中，先執(zhí)行宏任務(wù)隊列里的一個任務(wù)，再把微任務(wù)隊列里的所有任務(wù)執(zhí)行完畢，再去宏任務(wù)隊列取下一個宏任務(wù)執(zhí)行。
注：在當前的微任務(wù)沒有執(zhí)行完成時，是不會執(zhí)行下一個宏任務(wù)的。
二、setTimeout運行機制
setTimeout 和 setInterval的運行機制是將指定的代碼移出本次執(zhí)行，等到下一輪 Event Loop 時，再檢查是否到了指定時間。如果到了，就執(zhí)行對應(yīng)的代碼；如果不到，就等到再下一輪 Event Loop 時重新判斷。
這意味著，setTimeout指定的代碼，必須等到本次執(zhí)行的所有同步代碼都執(zhí)行完，才會執(zhí)行。
優(yōu)先關(guān)系：異步任務(wù)要掛起，先執(zhí)行同步任務(wù)，同步任務(wù)執(zhí)行完畢才會響應(yīng)異步任務(wù)。
三、進階題
console.log('A');
setTimeout(function () {
console.log('B');
}, 0);
while (1) {}
大家再猜一下這段程序輸出的結(jié)果會是什么？
答：A
注：建議先注釋掉while循環(huán)代碼塊的代碼，執(zhí)行后強制刪除進程，不然會造成“假死”。
同步隊列輸出A之后，陷入while(true){}的死循環(huán)中，異步任務(wù)不會被執(zhí)行。
類似的，有時addEventListener()方法監(jiān)聽點擊事件click，用戶點了某個按鈕會卡死，就是因為當前JS正在處理同步隊列，無法將click觸發(fā)事件放入執(zhí)行棧，不會執(zhí)行，出現(xiàn)“假死”。
四、定時獲取接口更新數(shù)據(jù)
for (var i = 0; i < 4; i++) {
setTimeout(function () {
console.log(i);
}, 1000);
}
輸出結(jié)果為，隔1s后一起輸出：4 4 4 4
for循環(huán)是一個同步任務(wù)，為什么連續(xù)輸出四個4？
答：因為有隊列插入的時間，即使執(zhí)行時間從1000改成0，還是輸出四個4。
那么這個問題是如何產(chǎn)生和解決的呢？請接著閱讀
異步隊列執(zhí)行的時間
執(zhí)行到異步任務(wù)的時候，會直接放到異步隊列中嗎？
答案是不一定的。
因為瀏覽器有個定時器（timer）模塊，定時器到了執(zhí)行時間才會把異步任務(wù)放到異步隊列。
for循環(huán)體執(zhí)行的過程中并沒有把setTimeout放到異步隊列中，只是交給定時器模塊了。4個循環(huán)體執(zhí)行速度非常快（不到1毫秒）。定時器到了設(shè)置的時間才會把setTimeout語句放到異步隊列中。
即使setTimeout設(shè)置的執(zhí)行時間為0毫秒，也按4毫秒算。
這就解釋了上題為什么會連續(xù)輸出四個4的原因。
HTML5 標準規(guī)定了
setTimeout()的第二個參數(shù)的最小值，即最短間隔，不得低于4毫秒。如果低于這個值，就會自動增加。在此之前，老版本的瀏覽器都將最短間隔設(shè)為10毫秒。
利用閉包實現(xiàn) setTimeout 間歇調(diào)用
for (let i = 0; i < 4; i++) {
(function (j) {
setTimeout(function () {
console.log(j);
}, 1000 * i)
})(i);
}
執(zhí)行后，會隔1s輸出一個值，分別是：0 1 2 3
- 此方法巧妙利用
IIFE聲明即執(zhí)行的函數(shù)表達式(立即執(zhí)行函數(shù))來解決閉包造成的問題。 - 將var改為let，使用了ES6語法。
這里也可以用setInterval()方法來實現(xiàn)間歇調(diào)用。
詳見：setTimeout和setInterval的區(qū)別
利用JS中基本類型的參數(shù)傳遞是按值傳遞的特征實現(xiàn)
var output = function (i) {
setTimeout(function () {
console.log(i);
}, 1000 * i)
}
for (let i = 0; i < 4; i++) {
output(i);
}
執(zhí)行后，會隔1s輸出一個值，分別是：0 1 2 3
實現(xiàn)原理：傳過去的i值被復(fù)制了。
基于Promise的解決方案
const tasks = [];
const output = (i) => new Promise((resolve) => {
setTimeout(() => {
console.log(i);
resolve();
}, 1000 * i);
});
//生成全部的異步操作
for (var i = 0; i < 5; i++) {
tasks.push(output(i));
}
//同步操作完成后，輸出最后的i
Promise.all(tasks).then(() => {
setTimeout(() => {
console.log(i);
}, 1000)
})
執(zhí)行后，會隔1s輸出一個值，分別是：0 1 2 3 4 5
優(yōu)點：提高了代碼的可讀性。
注意：如果沒有處理Promise的reject，會導(dǎo)致錯誤被丟進黑洞。
使用ES7中的async await特性的解決方案（推薦）
const sleep = (timeountMS) => new Promise((resolve) => {
setTimeout(resolve, timeountMS);
});
(async () => { //聲明即執(zhí)行的async
for (var i = 0; i < 5; i++) {
await sleep(1000);
console.log(i);
}
await sleep(1000);
console.log(i);
})();
執(zhí)行后，會隔1s輸出一個值，分別是：0 1 2 3 4 5
五、事件循環(huán) Event Loop
主線程從任務(wù)隊列中讀取事件，這個過程是循環(huán)不斷的，所以整個的這種運行機制又稱為Event Loop。
有時候 setTimeout明明寫的延時3秒，實際卻5，6秒才執(zhí)行函數(shù)，這又是因為什么？
答：setTimeout 并不能保證執(zhí)行的時間，是否及時執(zhí)行取決于 JavaScript 線程是擁擠還是空閑。
瀏覽器的JS引擎遇到setTimeout，拿走之后不會立即放入異步隊列，同步任務(wù)執(zhí)行之后，timer模塊會到設(shè)置時間之后放到異步隊列中。js引擎發(fā)現(xiàn)同步隊列中沒有要執(zhí)行的東西了，即運行棧空了就從異步隊列中讀取，然后放到運行棧中執(zhí)行。所以setTimeout可能會多了等待線程的時間。
這時setTimeout函數(shù)體就變成了運行棧中的執(zhí)行任務(wù)，運行棧空了，再監(jiān)聽異步隊列中有沒有要執(zhí)行的任務(wù)，如果有就繼續(xù)執(zhí)行，如此循環(huán)，就叫Event Loop。
六、總結(jié)
JavaScript通過事件循環(huán)和瀏覽器各線程協(xié)調(diào)共同實現(xiàn)異步。同步可以保證順序一致，但是容易導(dǎo)致阻塞；異步可以解決阻塞問題，但是會改變順序性。
知識點梳理：
- 理解JS的單線程的概念：一段時間內(nèi)做一件事
- 理解任務(wù)隊列：同步任務(wù)、異步任務(wù)
- 理解 Event Loop
- 理解哪些語句會放入異步任務(wù)隊列
- 理解語句放入異步任務(wù)隊列的時機
最后，希望大家閱后有所收獲。
