JavaScript夯实基础

JS单线程语言

单线程设计的好处

• 简单和直观

  • 好处：JavaScript 的单线程模型使得语言本身更加简单和直观。开发者不需要关心多线程之间的竞态条件、死锁等复杂的并发问题，这简化了编程模型和语言的学习曲线。
  • 示例：对于初学者来说，理解单线程的执行顺序比理解多线程的并发执行更容易。

• 易于控制

  • 好处：由于单线程，JavaScript 可以更容易地管理和控制代码的执行顺序和状态变化。所有的操作都是顺序执行的，没有并发执行带来的不确定性，这有助于避免意外的副作用和错误。
  • 示例：在单线程中，变量的值变化是可预测的，因为不会出现多个线程同时修改同一个变量的情况。

• 节省内存资源

  • 好处：在浏览器中，每个标签页或窗口都是一个单独的进程或线程。如果 JavaScript 是多线程的，每个标签页可能需要额外的内存来管理多个线程，而单线程模型可以节省内存资源。
  • 示例：单线程模型减少了内存占用，使得浏览器可以同时打开更多标签页而不会过度消耗系统资源。

• 避免同步问题

  • 好处：在多线程编程中，需要处理同步问题（如竞态条件、死锁、数据一致性等），这对于开发者来说是一个复杂和容易出错的部分。单线程模型避免了这些问题，因为不需要考虑多个线程同时访问和修改共享状态的情况。
  • 示例：在单线程中，开发者不需要使用锁或其他同步机制来保护共享数据。

• 更好的响应性

  • 好处：JavaScript 在浏览器中通常用于处理用户交互和响应用户操作。单线程模型确保所有的事件和操作都按照其发生的顺序进行处理，这样可以保证 UI 的响应性和一致性。
  • 示例：用户点击按钮后，事件处理函数会立即执行，不会被其他线程打断，从而保证了用户体验的流畅性。

设计成单线程的原因

• 适应应用场景
  • 原因：JavaScript 最初被设计成单线程主要是为了适应其主要的应用场景：浏览器中的交互式网页。在浏览器中，JavaScript 负责处理用户交互、DOM 操作和网络请求等任务，这些任务不需要多线程并发执行，而是按照事件驱动的方式处理即可。
  • 示例：网页中的大多数任务（如点击按钮、输入文本、发送网络请求）都是顺序执行的，不需要并发处理。
• 简化实现和优化性能
  • 原因：JavaScript 的单线程模型有助于避免因为多线程带来的复杂性和性能开销，特别是在早期浏览器性能较弱的情况下，单线程可以简化实现和优化执行效率。
  • 示例：早期浏览器的 JavaScript 引擎性能有限，单线程模型减少了实现复杂度，使得引擎可以更高效地执行代码。

怎么解决单线程问题

异步编程

• 回调函数：通过回调函数处理异步操作，避免阻塞主线程。
• Promise：提供更优雅的异步编程方式，支持链式调用和错误处理。
• async/await：使异步代码看起来像同步代码，提高可读性和易用性。

事件循环和任务队列

• 事件循环：JavaScript 的事件循环机制确保了即使在单线程环境下，也可以处理多个异步任务。
• 宏任务和微任务队列：通过任务队列管理异步任务，确保任务按顺序执行。

Web Workers

• Web Workers：允许在后台线程中运行 JavaScript 代码，从而实现真正的多线程处理。虽然 Web Workers 仍然运行在独立的线程中，但它们可以与主线程通信，从而实现复杂的并发任务。

js运行需要什么

JavaScript 引擎

JavaScript 引擎是解释和执行 JavaScript 代码的核心组件。不同的浏览器和运行环境有不同的 JavaScript 引擎实现，其中最常见的包括：

• V8：由 Google 开发，用于 Chrome 浏览器和 Node.js。
• SpiderMonkey：由 Mozilla 开发，用于 Firefox 浏览器。
• JavaScriptCore：由苹果开发，用于 Safari 浏览器和 WebKit。 这些引擎负责将 JavaScript 代码解析、编译成可执行代码，并执行代码逻辑。

宿主环境（Host Environment）

JavaScript 是一种脚本语言，它依赖于宿主环境提供的运行时环境和各种 API。常见的宿主环境包括：

• 浏览器环境：在浏览器中运行的 JavaScript 可以访问浏览器提供的 DOM、BOM、Fetch API 等 Web API。
• Node.js 环境：在服务器端运行的 JavaScript，可以访问操作系统的文件系统、网络等功能，还能使用 Node.js 提供的内置模块和第三方模块。

Web API

在浏览器环境中，JavaScript 可以通过 Web API 访问浏览器提供的各种功能和服务，例如：

• DOM API：用于操作和修改 HTML 文档结构。
• XHR / Fetch API：用于进行网络请求和获取数据。
• Canvas 和 WebGL：用于绘制图形和实现复杂的图形渲染。
• Local Storage 和 Session Storage：用于在客户端持久化存储数据等。

运行时

JavaScript 运行时指的是 JavaScript 引擎与宿主环境和其他 API 的整体集合。它提供了一个完整的环境，使得 JavaScript 能够与外部环境进行交互和操作，从而实现丰富的应用程序功能

浏览器下， JS 的进程和线程

进程

• 浏览器主进程（Browser Process）

  • 作用：这是浏览器的核心进程，负责管理浏览器的界面（如标签页、地址栏、书签栏等），并协调其他进程的工作。
  • 示例：控制浏览器窗口的显示和关闭。

• 渲染进程（Rendering Process）

  • 作用：每个标签页通常都有一个独立的渲染进程，负责解析和执行 HTML、CSS 和 JavaScript，以及渲染页面内容。
  • 示例：加载网页内容并显示给用户。

• 插件进程（Plugin Process）

  • 作用：负责运行浏览器插件，如 Flash 等。
  • 示例：运行网页中的 Flash 动画

线程

• 主线程（Main Thread）

  • 作用：在渲染进程中，主线程负责解析 HTML、执行 JavaScript 代码，管理 DOM 和 CSSOM，并处理用户交互事件（如点击、滚动等）。
  • 示例：执行页面中的 JavaScript 脚本，更新页面的 DOM 结构。

• 事件线程（Event Thread）

  • 作用：事件线程负责处理异步事件，例如处理鼠标点击、键盘输入、网络请求的回调等。在浏览器中，事件线程通常由 Event Loop 来管理。
  • 示例：当用户点击按钮时，事件线程会将事件放入事件队列，等待主线程处理。

• 定时器线程（Timer Thread）

  • 作用：负责管理定时器（如 setTimeout、setInterval）的计时和触发。
  • 示例：设置一个 setTimeout，定时器线程会在指定时间后将回调函数放入事件队列。

• 网络线程（Network Thread）

  • 作用：负责处理网络请求和响应。
  • 示例：当页面发起一个 HTTP 请求时，网络线程会处理请求和接收响应。

JavaScript 执行的核心位置

总体来说，JavaScript 代码的执行主要发生在浏览器的渲染进程中的主线程中。这个线程负责执行 JavaScript 代码、更新 DOM、处理用户输入等。事件循环（Event Loop）则是负责管理异步操作和事件的执行顺序，确保 JavaScript 在单线程的执行环境下能够处理并发的事件和任务。