什么是异步？

背景

JavaScript 是一种单线程语言。在任何时刻，只有一个指令被 JavaScript 程序处理。程序在同一时间仅使用一个处理器。下面的代码是一个例子。

1for (var i = 0; i < 100; i++){
2  process.stdout.write(`${i} `);
3}

在上述代码中，数字通过循环逐个打印出来。整个程序运行在计算机的处理器上。计算的实际速度取决于处理器的速度。同一时间只能执行一条指令。所有指令按顺序执行，即前一条指令必须完成后，下一条才能开始。

如果某个函数在执行时并不占用处理器？如果函数中的某条指令正在等待网络数据或磁盘读取呢？此时，若处理器能在等待期间执行其他工作，效率将大幅提升！即使只有一个处理器，性能也会显著提高！

异步编程简介

让我们来了解异步性的概念。当程序是异步的时，处理器可以在不等待阻塞代码的情况下处理多个任务。

阻塞代码

阻塞代码是指在等待与处理器无关的任务完成时，使处理器处于空闲状态的代码。以下情况都属于阻塞代码：

• 等待网络获取数据
• 等待磁盘完成数据操作
• 在程序中调用某些睡眠函数
• 等待用户输入数据

下面是一个示例代码：

1function complete(){
2  console.log("function completed!");
3  return;
4}
5setTimeout(complete, 2000.0); // 2000 = 2秒的空闲时间

这里，setTimeout(func, x) 函数会在经过 x 毫秒的空闲时间后，调用函数 func。在我们的代码中，将 complete 函数作为参数传给 setTimeout。这会延迟两秒后打印出字符串 'function completed!'。程序将在两秒钟内保持空闲，之后再调用 complete 函数。注意，整个程序的执行时间超过了两秒。

异步行为

由于 JavaScript 是异步的，它不会等待阻塞代码的执行。相反，它会在等待阻塞代码完成的同时，继续执行其他可计算的任务。请看下面的代码：

1function complete(){
2  console.log("function completed!");
3  return;
4}
5setTimeout(complete, 2000.0); // 2000 = 2秒的空闲时间
6console.log("Calling after setTimeout");

与之前相同，我们在阻塞函数 setTimeout 之后添加了新的代码。JavaScript 仍然会执行这条语句。尽管 setTimeout 导致程序“阻塞”，但第6行的打印语句依然被执行。这种打印顺序的特殊性，正是由于 JavaScript 支持异步编程。