Cara JavaScript Berfungsi di Latar Belakang: Memahami Sifat Berbenang Tunggal dan Operasi Tak Segeraknya

JavaScript ialah tulang belakang web, memperkasakan fungsi bahagian pelanggan yang dinamik untuk berbilion tapak web dan aplikasi. Tetapi pernahkah anda terfikir bagaimana JavaScript berfungsi dengan keajaibannya di latar belakang? Dalam siaran ini, kami akan menyelidiki kerja dalaman sifat satu-benang JavaScript dan meneroka konsep pengaturcaraan tak segerak.

Apakah Maksud Berbenang Tunggal?

Apabila kami mengatakan JavaScript ialah "berutas tunggal", ini bermakna ia mempunyai timbunan panggilan tunggal. Timbunan panggilan pada asasnya ialah struktur di mana JavaScript menjejaki fungsi yang sedang dilaksanakan. Ia mengikuti perintah Masuk Terakhir, Keluar Dahulu (LIFO), bermakna fungsi terakhir yang ditolak ke timbunan akan menjadi yang pertama selesai. Berikut ialah contoh cara ini berfungsi:

function first() {
    console.log('First function');
}

function second() {
    console.log('Second function');
}

first();
second();

Dalam contoh ini, fungsi first() ditambahkan pada timbunan dan dilaksanakan. Sebaik sahaja ia selesai, ia akan muncul dan fungsi kedua() ditolak ke tindanan dan dilaksanakan seterusnya.

Walaupun bahasa satu benang mungkin kelihatan terhad kerana mereka hanya boleh melakukan satu perkara pada satu masa, penggunaan pintar mekanisme tak segerak oleh JavaScript membolehkannya mensimulasikan berbilang tugas.

Gelung Peristiwa dan Pelaksanaan Asynchronous

JavaScript menggunakan pelaksanaan tak segerak untuk mengendalikan operasi yang mungkin mengambil masa yang lama untuk diselesaikan, seperti permintaan rangkaian, fail I/O atau pemasa. Walaupun berbenang tunggal, ia boleh mengurus berbilang tugas secara serentak terima kasih kepada gelung acara dan baris gilir panggil balik.

Gelung Peristiwa

Gelung acara ialah konsep teras dalam model konkurensi JavaScript. Tanggungjawab utamanya ialah mengurus cara JavaScript mengendalikan pelaksanaan kod tak segerak. Begini caranya:

1. Kod Segerak dijalankan terlebih dahulu. Apabila JavaScript dimulakan, ia melaksanakan semua kod dalam skop global dengan cara segerak, baris demi baris, menggunakan timbunan panggilan.

2. Tugas Asynchronous dihantar ke API Web (seperti setTimeout, fetch, dsb.) atau API Node.js, di mana ia akan diproses di latar belakang.

3. Barisan Panggilan Balik ialah tempat operasi tak segerak diletakkan sebaik sahaja ia selesai.

4. Gelung peristiwa secara berterusan menyemak sama ada tindanan panggilan kosong. Jika tindanan kosong, ia mengambil item pertama daripada baris gilir panggil balik dan menolaknya ke tindanan panggilan, membolehkan ia dilaksanakan.

Keajaiban JavaScript tak segerak terletak pada interaksi antara gelung acara, tindanan panggilan dan baris gilir panggil balik. Operasi tak segerak tidak menyekat timbunan panggilan, bermakna JavaScript boleh terus melaksanakan kod lain sementara menunggu tugasan latar belakang selesai.

Contoh: Menggunakan setTimeout

Pertimbangkan contoh berikut dengan fungsi setTimeout:

console.log('Start');

setTimeout(() => {
    console.log('This runs after 2 seconds');
}, 2000);

console.log('End');

Berikut ialah perkara yang berlaku langkah demi langkah:

1. JavaScript mencetak "Mula".

2. Fungsi setTimeout dipanggil, tetapi bukannya menyekat pelaksanaan selama 2 saat, ia dihantar ke API Web, di mana ia berjalan di latar belakang.

3. JavaScript mencetak "Tamat", meneruskan pelaksanaannya tanpa menunggu setTimeout selesai.

4. Selepas 2 saat, fungsi panggil balik di dalam setTimeout diletakkan dalam baris gilir panggil balik.

5. Gelung peristiwa menyemak sama ada tindanan panggilan kosong (yang mana sebenarnya), kemudian menolak fungsi panggil balik ke tindanan dan melaksanakannya, mencetak "Ini berjalan selepas 2 saat".

Janji dan Async/Await

Satu lagi cara popular untuk mengendalikan tugas tak segerak dalam JavaScript moden ialah melalui Promises dan sintaks async/wait, yang membantu menjadikan kod lebih mudah dibaca dengan mengelakkan panggilan balik bersarang dalam (juga dikenali sebagai "neraka panggilan balik").

Janji mewakili penyiapan (atau kegagalan) operasi tak segerak dan nilai yang terhasil. Berikut ialah contoh:

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
        resolve('Promise resolved!');
    }, 1000);
});

promise.then(result => {
    console.log(result);  // Output after 1 second: 'Promise resolved!'
});

Daripada bergantung pada panggilan balik, kami boleh menggunakan then() untuk mengendalikan perkara yang berlaku apabila janji diselesaikan. Jika kami ingin mengendalikan kod tak segerak dengan cara yang kelihatan lebih segerak, kami boleh menggunakan async/wait:

async function asyncExample() {
    const result = await promise;
    console.log(result);  // Output after 1 second: 'Promise resolved!'
}

asyncExample();

Ini menjadikan kod lebih bersih dan lebih mudah difahami, membolehkan kami "menunggu" tugas tak segerak diselesaikan sebelum beralih ke baris kod seterusnya, walaupun JavaScript tetap tidak disekat di bawah hud.

Komponen Utama dalam Model Asynchronous JavaScript

1. Timbunan Panggilan: Tempat kod segerak dilaksanakan.

2. API Web/Node.js API: Persekitaran luaran di mana tugas tak segerak (seperti permintaan rangkaian) dikendalikan.

3. Baris Gilir Panggilan Balik: Baris gilir yang hasil tugasan tak segerak menunggu untuk ditolak ke timbunan panggilan untuk dilaksanakan.

4. Gelung Peristiwa: Sistem yang menyelaras antara timbunan panggilan dan baris gilir panggilan balik, memastikan tugasan dikendalikan dalam susunan yang betul.

Kesimpulan

Sifat benang tunggal JavaScript mungkin kelihatan mengehadkan pada pandangan pertama, tetapi keupayaan tak segeraknya membolehkannya mengurus berbilang tugas dengan cekap. Melalui mekanisme seperti gelung acara, baris gilir panggil balik dan Janji, JavaScript dapat mengendalikan operasi yang kompleks dan tidak menyekat sambil mengekalkan gaya pengekodan yang intuitif dan kelihatan segerak.

Atas ialah kandungan terperinci Cara JavaScript Berfungsi di Latar Belakang: Memahami Sifat Berbenang Tunggal dan Operasi Tak Segeraknya. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!