过前面的11篇文章，我们把JS的基础知识基本都学习了一遍，包括了声明变量、运算符、条件语句、循环语句、数组、对象、函数、作用域、构造函数等等，这些基本就包含了主要的JS基础语法知识，还有剩下的一点基础语法，就不单独做一篇笔记了，后面去结合实际的例子一起讲，这篇文章我们一起来通过前面学习到的知识，来完成几个代码的编写。

一、数组相关处理

通过前面的知识，我们知道了数组可以通过循环的方式去获取到数组中的每一个元素和索引，这在实际的应用中非常重要，举个例子

现有一个数组[1,3,5,7,9]，我想从这个数组中获取所有小于等于5的元素及它们的位置

既然要求获取元素和位置，那我们当然需要通过for循环来获取（复习可以看JavaScript学习笔记（八））

查找出来满足小于等于5条件的元素分别是1,3,5，对应的索引分别是0,1,2

这里有一个continue，通过字面意思可以知道是继续的意思，如果只判断一种情况，那么条件语句中的else可以不写，这里写出来是为了让代码的可读性更强。比如如果我们还需要获取大于5的元素的和，那我们就需要把求和的代码写进else语句里面

成功求得和为16（7+9）

上面是循环语句和条件语句的结合，这种嵌套的方式在日后的代码开发中会经常遇到，所以我们要一定要先搞清楚我们的代码的逻辑是什么，这样才能写好代码

再来看一个例子

现有两个数组[1,2,3,4,5] [1,3,5,7,9]，找出两个数组中相等元素(交集)

既然是找两个数组元素的交集，那就需要获取到两个数组中的每个元素，所以我们就需要将两个数组都进行遍历，因为不需要索引号，所以我们用for、for in、for of循环都可以

我们来拆解一下整个步骤

首先我们遍历arr1数组，当i=0的时候arr1[0]就是arr1数组的第一个元素1

此时，我们再遍历arr2数组，当j=0的时候arr2[j]就是arr2数组的第一个元素1

此时，arr1[i]和arr2[j]的值都是1，所以输出了1(i=0, j=0)

此时，内部的循环继续，j=1，此时i依然是0，所以比较的就是arr1[0]和arr2[1]，很明显1和3是不等的

依次循环j，直到j=4的时候，此时比较的是arr1[0]和arr2[4]，依然不相等，此时内部循环已经结束(j<arr2.length的条件不再成立)，所以跳出的内部循环，转而进行外部循环，i++=1

此时，arr[i]=arr[1]=2，继续进行内部循环，j=0

依次比较arr1[1]和arr2[0]、arr1[1]和arr2[1]、arr1[1]和arr2[2]....

直到最后比较arr1[4]和arr2[4]，结束所有循环

可以看到，双重循环实际上就是将两个数组中的所有元素进行比较，从而进行相应的操作。

既然循环语句可以有多重嵌套，那么条件语句呢？条件语句当然也可以有多重嵌套

我们之前学到的逻辑语句且(&&)就可以写成嵌套的逻辑语句

现有1个数组[1,2,3,4,5]，找出数组中小于5的偶数

用逻辑语句且(&&)可以找到对应的元素，我们换成多重条件语句来试试

也是可以的，所以多重条件语句和且(&&)是类似的，具体使用哪种语句，要根据不同的情况来选择。

setTimeout(()=>{
 console.log("A")
},1000);

let now=Date.now();

while(Date.now()-now<5000){}

setTimeout(()=>{
 console.log("B");
},1000);

console.log("C");

文首发在我的博客： https://lucifer.ren/blog/2019/12/11/event-loop/

实际上浏览器的事件循环标准是由 HTML 标准规定的，具体来说就是由whatwg规定的，具体内容可以参考event-loops in browser。而NodeJS中事件循环其实也略有不同，具体可以参考event-loops in nodejs

我们在讲解事件模型的时候，多次提到了事件循环。事件指的是其所处理的对象就是事件本身，每一个浏览器都至少有一个事件循环，一个事件循环至少有一个任务队列。循环指的是其永远处于一个“无限循环”中。不断将注册的回调函数推入到执行栈。

那么事件循环究竟是用来做什么的？浏览器的事件循环和NodeJS的事件循环有什么不同？让我们从零开始，一步一步探究背后的原因。

为什么要有事件循环

JS引擎

要回答这个问题，我们先来看一个简单的例子：

function c() {}
function b() {
	c();
}
function a() {
	b();
}
a();

以上一段简单的JS代码，究竟是怎么被浏览器执行的？

首先，浏览器想要执行JS脚本，需要一个“东西”，将JS脚本（本质上是一个纯文本），变成一段机器可以理解并执行的计算机指令。这个“东西”就是JS引擎，它实际上会将JS脚本进行编译和执行，整个过程非常复杂，这里不再过多介绍，感兴趣可以期待下我的V8章节，如无特殊说明，以下都拿V8来举例子。

有两个非常核心的构成，执行栈和堆。执行栈中存放正在执行的代码，堆中存放变量的值，通常是不规则的。

当V8执行到a()这一行代码的时候，a会被压入栈顶。

在a的内部，我们碰到了b()，这个时候b被压入栈顶。

在b的内部，我们又碰到了c()，这个时候c被压入栈顶。

c执行完毕之后，会从栈顶移除。

函数返回到b，b也执行完了，b也从栈顶移除。

同样a也会被移除。

整个过程用动画来表示就是这样的：

(在线观看)

这个时候我们还没有涉及到堆内存和执行上下文栈，一切还比较简单，这些内容我们放到后面来讲。

DOM 和 WEB API

现在我们有了可以执行JS的引擎，但是我们的目标是构建用户界面，而传统的前端用户界面是基于DOM构建的，因此我们需要引入DOM。DOM是文档对象模型，其提供了一系列JS可以直接调用的接口，理论上其可以提供其他语言的接口，而不仅仅是JS。而且除了DOM接口可以给JS调用，浏览器还提供了一些WEB API。DOM也好，WEB API也好，本质上和JS没有什么关系，完全不一回事。JS对应的ECMA规范，V8用来实现ECMA规范，其他的它不管。这也是JS引擎和JS执行环境的区别，V8是JS引擎，用来执行JS代码，浏览器和Node是JS执行环境，其提供一些JS可以调用的API即JS bindings。

由于浏览器的存在，现在JS可以操作DOM和WEB API了，看起来是可以构建用户界面啦。有一点需要提前讲清楚，V8只有栈和堆，其他诸如事件循环，DOM，WEB API它一概不知。原因前面其实已经讲过了，因为V8只负责JS代码的编译执行，你给V8一段JS代码，它就从头到尾一口气执行下去，中间不会停止。

另外这里我还要继续提一下，JS执行栈和渲染线程是相互阻塞的。为什么呢？本质上因为JS太灵活了，它可以去获取DOM中的诸如坐标等信息。如果两者同时执行，就有可能发生冲突，比如我先获取了某一个DOM节点的x坐标，下一时刻坐标变了。JS又用这个“旧的”坐标进行计算然后赋值给DOM，冲突便发生了。解决冲突的方式有两种：

1. 限制JS的能力，你只能在某些时候使用某些API。这种做法极其复杂，还会带来很多使用不便。
2. JS和渲染线程不同时执行就好了，一种方法就是现在广泛采用的相互阻塞。实际上这也是目前浏览器广泛采用的方式。

单线程 or 多线程 or 异步

前面提到了你给V8一段JS代码，它就从头到尾一口气执行下去，中间不会停止。为什么不停止，可以设计成可停止么，就好像C语言一样？

假设我们需要获取用户信息，获取用户的文章，获取用的朋友。

单线程无异步

由于是单线程无异步，因此我们三个接口需要采用同步方式。

fetchUserInfoSync().then(doSomethingA); // 1s
fetchMyArcticlesSync().then(doSomethingB);// 3s
fetchMyFriendsSync().then(doSomethingC);// 2s

由于上面三个请求都是同步执行的，因此上面的代码会先执行fetchUserInfoSync，一秒之后执行fetchMyArcticlesSync，再过三秒执行fetchMyFriendsSync。最可怕的是我们刚才说了JS执行栈和渲染线程是相互阻塞的。因此用户就在这期间根本无法操作，界面无法响应，这显然是无法接受的。

多线程无异步

由于是多线程无异步，虽然我们三个接口仍然需要采用同步方式，但是我们可以将代码分别在多个线程执行，比如我们将这段代码放在三个线程中执行。

线程一：

fetchUserInfoSync().then(doSomethingA); // 1s

线程二：

fetchMyArcticlesSync().then(doSomethingB); // 3s

线程三：

fetchMyFriendsSync().then(doSomethingC); // 2s

1575538849801.jpg

由于三块代码同时执行，因此总的时间最理想的情况下取决与最慢的时间，也就是3s，这一点和使用异步的方式是一样的（当然前提是请求之间无依赖）。为什么要说最理想呢？由于三个线程都可以对DOM和堆内存进行访问，因此很有可能会冲突，冲突的原因和我上面提到的JS线程和渲染线程的冲突的原因没有什么本质不同。因此最理想情况没有任何冲突的话是3s，但是如果有冲突，我们就需要借助于诸如锁来解决，这样时间就有可能高于3s了。相应地编程模型也会更复杂，处理过锁的程序员应该会感同身受。

单线程 + 异步

如果还是使用单线程，改成异步是不是会好点？问题的是关键是如何实现异步呢？这就是我们要讲的主题 - 事件循环。

事件循环究竟是怎么实现异步的？

我们知道浏览器中JS线程只有一个，如果没有事件循环，就会造成一个问题。即如果JS发起了一个异步IO请求，在等待结果返回的这个时间段，后面的代码都会被阻塞。我们知道JS主线程和渲染进程是相互阻塞的，因此这就会造成浏览器假死。如何解决这个问题？一个有效的办法就是我们这节要讲的事件循环。

其实事件循环就是用来做调度的，浏览器和NodeJS中的事件循坏就好像操作系统的调度器一样。操作系统的调度器决定何时将什么资源分配给谁。对于有线程模型的计算机，那么操作系统执行代码的最小单位就是线程，资源分配的最小单位就是进程，代码执行的过程由操作系统进行调度，整个调度过程非常复杂。 我们知道现在很多电脑都是多核的，为了让多个core同时发挥作用，即没有一个core是特别闲置的，也没有一个core是特别累的。操作系统的调度器会进行某一种神秘算法，从而保证每一个core都可以分配到任务。这也就是我们使用NodeJS做集群的时候，Worker节点数量通常设置为core的数量的原因，调度器会尽量将每一个Worker平均分配到每一个core，当然这个过程并不是确定的，即不一定调度器是这么分配的，但是很多时候都会这样。

了解了操作系统调度器的原理，我们不妨继续回头看一下事件循环。事件循环本质上也是做调度的，只不过调度的对象变成了JS的执行。事件循环决定了V8什么时候执行什么代码。V8只是负责JS代码的解析和执行，其他它一概不知。浏览器或者NodeJS中触发事件之后，到事件的监听函数被V8执行这个时间段的所有工作都是事件循环在起作用。

我们来小结一下：

1. 对于V8来说，它有：

• 调用栈（call stack）

这里的单线程指的是只有一个call stack。只有一个call stack 意味着同一时间只能执行一段代码。

• 堆（heap）

2. 对于浏览器运行环境来说：

• WEB API
• DOM API
• 任务队列

事件来触发事件循环进行流动

以如下代码为例：

function c() {}
function b() {
	c();
}
function a() {
	setTimeout(b, 2000)
}
a();

执行过程是这样的：

(在线观看)

因此事件循环之所以可以实现异步，是因为碰到异步执行的代码“比如fetch，setTimeout”，浏览器会将用户注册的回调函数存起来，然后继续执行后面的代码。等到未来某一个时刻，“异步任务”完成了，会触发一个事件，浏览器会将“任务的详细信息”作为参数传递给之前用户绑定的回调函数。具体来说，就是将用户绑定的回调函数推入浏览器的执行栈。

但并不是说随便推入的，只有浏览器将当然要执行的JS脚本“一口气”执行完，要”换气“的时候才会去检查有没有要被处理的“消息”。如果于则将对应消息绑定的回调函数推入栈。当然如果没有绑定事件，这个事件消息实际上会被丢弃，不被处理。比如用户触发了一个click事件，但是用户没有绑定click事件的监听函数，那么实际上这个事件会被丢弃掉。

我们来看一下加入用户交互之后是什么样的，拿点击事件来说：

$.on('button', 'click', function onClick() {
    setTimeout(function timer() {
        console.log('You clicked the button!');
    }, 2000);
});

console.log("Hi!");

setTimeout(function timeout() {
    console.log("Click the button!");
}, 5000);

console.log("Welcome to loupe.");

上述代码每次点击按钮，都会发送一个事件，由于我们绑定了一个监听函数。因此每次点击，都会有一个点击事件的消息产生，浏览器会在“空闲的时候”对应将用户绑定的事件处理函数推入栈中执行。

伪代码:

while (true) {
	if (queue.length > 0) {
		queue.processNextMessage()
	}
}

动画演示：

(在线观看)

加入宏任务&微任务

我们来看一个更复制的例子感受一下。

console.log(1)

setTimeout(()=> {
  console.log(2)
}, 0)

Promise.resolve().then(()=> {
	returnconsole.log(3)
}).then(()=> {
	console.log(4)
})

console.log(5)

上面的代码会输出：1、5、3、4、2。如果你想要非常严谨的解释可以参考 whatwg 对其进行的描述 -event-loop-processing-model。

下面我会对其进行一个简单的解释。

• 浏览器首先执行宏任务，也就是我们script（仅仅执行一次）
• 完成之后检查是否存在微任务，然后不停执行，直到清空队列
• 执行宏任务

其中：

宏任务主要包含：setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O、UI交互事件

微任务主要包含：Promise、process.nextTick、MutaionObserver 等

有了这个知识，我们不难得出上面代码的输出结果。

由此我们可以看出，宏任务&微任务只是实现异步过程中，我们对于信号的处理顺序不同而已。如果我们不加区分，全部放到一个队列，就不会有宏任务&微任务。这种人为划分优先级的过程，在某些时候非常有用。

加入执行上下文栈

说到执行上下文，就不得不提到浏览器执行JS函数其实是分两个过程的。一个是创建阶段Creation Phase,一个是执行阶段Execution Phase。

同执行栈一样，浏览器每遇到一个函数，也会将当前函数的执行上下文栈推入栈顶。

举个例子：

function a(num) {
	function b(num) {
		function c(num) {
			const n=3
			console.log(num + n)
		}
		c(num);
	}
	b(num);
}
a(1);

遇到上面的代码。首先会将a的压入执行栈，我们开始进行创建阶段Creation Phase， 将a的执行上下文压入栈。然后初始化a的执行上下文，分别是VO，ScopeChain（VO chain）和 This。从这里我们也可以看出，this其实是动态决定的。VO指的是variables, functions 和 arguments。并且执行上下文栈也会同步随着执行栈的销毁而销毁。

伪代码表示：

const EC={
    'scopeChain': { },
    'variableObject': { },
    'this': { }
}

我们来重点看一下ScopeChain(VO chain)。如上图的执行上下文大概长这个样子，伪代码：

global.VO={
    a: pointer to a(),
    scopeChain: [global.VO]
}

a.VO={
    b: pointer to b(),
    arguments: {
		0: 1
	},
    scopeChain: [a.VO, global.VO]
}

b.VO={
	c: pointer to c(),
	arguments: {
		0: 1
	},
	scopeChain: [b.VO, a.VO, global.VO]
}
c.VO={
	arguments: {
		0: 1
	},
	n: 3
	scopeChain: [c.VO, b.VO, a.VO, global.VO]
}

引擎查找变量的时候，会先从VOC开始找，找不到会继续去VOB...，直到GlobalVO，如果GlobalVO也找不到会返回Referrence Error，整个过程类似原型链的查找。

值得一提的是，JS是词法作用域，也就是静态作用域。换句话说就是作用域取决于代码定义的位置，而不是执行的位置，这也就是闭包产生的本质原因。如果上面的代码改造成下面的：

function c() {}
function b() {}
function a() {}
a()
b()
c()

或者这种：

function c() {}
function b() {
	c();
}
function a() {
	b();
}
a();

其执行上下文栈虽然都是一样的，但是其对应的scopeChain则完全不同，因为函数定义的位置发生了变化。拿上面的代码片段来说,c.VO会变成这样：

c.VO={
	scopeChain: [c.VO, global.VO]
}

也就是说其再也无法获取到a和b中的VO了。

总结

通过这篇文章，希望你对单线程，多线程，异步，事件循环，事件驱动等知识点有了更深的理解和感悟。除了这些大的层面，我们还从执行栈，执行上下文栈角度讲解了我们代码是如何被浏览器运行的，我们顺便还解释了作用域和闭包产生的本质原因。

最后我总结了一个浏览器运行代码的整体原理图，希望对你有帮助：

下一节浏览器的事件循环和NodeJS的事件循环有什么不同, 敬请期待～

参考

• Node.js event loop - logrocket
• event-loop - nodejs.org
• what-is-the-execution-context-in-javascript
• Event Loop in JS - youtube