JavaScript并发模型和事件循环

　　1、简介

　　JS有一个基于“事件循环”的并发模型。这个模型和其他语言（如C和Java）的模型不太一样。

　　下图描述的是一个理论模型，现代JS引擎在此基础上实现和进行了很多优化：

　　2、模型详细介绍

　　1）相关概念

　　（1）栈Stack：如下例，在调用g之前，以及在g返回之后，栈都为空。

function f(b) { var a = 12; return a + b + 35; }
function g(x) { var m = 4; return f(m * x); }
g(21);

　　（2）堆：这里不介绍。

　　（3）队列：待处理消息的列表，每条消息都关联一个回调函数。

　　JavaScript是单线程的（多进程/多线程往往有更大的内存开销、上下文切换开销和数据竞争问题等），这意味着需要有一个队列保存异步执行的代码。

　　I、入队操作。例如，某个按钮被按下时，它的事件处理器代码被添加到队列；接收到某个Ajax响应时，回调函数的代码被添加到队列；对于定时器，当指定时间过去后将其回调函数的代码添加到队列。

　　II、出队操作。队列中没有任何代码是立刻执行的，但一旦进程空闲（此时栈为空）则尽快执行。进程每次从队列中取出一条消息并调用其回调函数（异步操作的结果通过回调函数获得）。这使得栈变为非空。当栈再次变为空时，表示该消息处理完毕。

　　（4）事件循环。得名于它通常的实现方式：

// 所谓事件循环，就像代码从一个循环中不断取出而运行一样
while (queue.waitForMessage()) { queue.processNextMessage(); }  // waitForMessage()：当前没有消息时执行同步等待

　　维基百科的定义：event loop/message dispatcher/message loop/run loop/...是一个程序结构，用于等待和分发（dispatch）事件或消息。

　　node.js依赖于libev提供的事件循环。

　　2）模型特点：

　　（1）完整运行（Run-to-completion）：每条消息处理完成后，再处理其他消息。

　　进入一个函数后，只有在它完整运行后才会“切换”到其他代码，从而无需担心函数操作的数据被意外修改。

　　不足之处在于，如果一条消息处理时间过长，则Web应用程序无法响应用户的交互操作，浏览器将提示"a script is taking too long to run"。一个好的做法是缩短消息处理过程，并尽可能把一条消息“切分”为多条。

　　例子：

setTimeout(function cb() { console.log('5 seconds timeout'); }, 5000);
setTimeout(function cb() { console.log('9 seconds timeout'); }, 9000);
setTimeout(function cb() { console.log('7 seconds timeout'); }, 7000);
setTimeout(function cb() { console.log('3 seconds timeout'); }, 3000);

for(var start = +new Date; +new Date - start <= 10000; ) {}  // “模拟”睡眠

　　运行大约10s后，输出：

3 seconds timeout
5 seconds timeout
7 seconds timeout
9 seconds timeout

　　（2）从不阻塞（也有例外，如alert或同步XHR，但最好避免使用它们）：I/O的处理一般借助于事件和回调函数，因此当应用程序在等待一个IndexedDB查询或一个XHR请求返回时，它仍可以处理其他事情。

 

　　参考资料：

　　Concurrency model and Event Loop

　　《JavaScript异步编程》

　　《JavaScript高级程序设计》

 

 

不断学习中。。。