深入了解js这门语言后，才发现它有着诸多众所周知的难点（例如：闭包、原型链、内存空间等）。有的是因为js的设计缺陷导致的，而有的则是js的优点。不管如何，总需要去学会它们，在学习过程中我觉得只看别人的文章并不能做到深刻理解，所以我决定写这一系列的文章来记录我所学习到的知识点，也方便自己以后回顾，如有写错的地方欢迎指正。
废话不多说，马上进入正题！
一、现在和将来
在我刚开始学习js的时候，并不知道js是单线程的（当然当时连线程是什么都不知道），对异步同步也没有太多的了解，所以很容易写出大部分js新手程序员会写的代码：
var data = ajax("url")
console.log(data)
// data通常并不是你期望的值
现在你可能知道了，标准的ajax请求不是同步完成的，意味着ajax()不会阻塞进程到响应返回data，所以console.log在ajax获得响应前就输出了。这就是我们所说的异步，即现在我们发出了ajax请求，期望在将来能获得结果。
为了等待这个将来的结果，最简单实用的方法不是把ajax请求变成同步（同步会锁定浏览器UI），而是给ajax请求一个回调函数。
ajax("url",function CallbackFunc(data) {
console.log(data) // 成功输出data
})相信上面这段代码是我们最常写的异步编程代码，只要我们把一段代码包装成一个函数（这里是CallbackFunc），并指定它在某个事件响应（ajax响应）时执行，那就是在这段代码中引入异步机制。现在执行的部分是ajax(“url”)，将来执行的部分是CallbackFunc函数。
引入了异步编程后我们把代码分成了现在块和将来块，现在这一块的代码按照同步的方式执行，很容易理解。但很多份将来块的代码在未来要以什么样的顺序去执行呢？这时候我们要了解一下js的单线程了。
二、事件循环队列
js的单线程是在同一个时间点上js引擎只能执行一个任务。所以js内部维护了一个被称为事件循环的队列，每个需要被执行的任务都会被放进这个队列中排队，然后js引擎按照先进先出的原则循环地从事件队列中提取任务出来执行。
// 事件循环队列的伪代码
var loop = []
var event
// 不断循环
while(true) {
if (loop.length > 0) {
// 先进先出
event = loop.shift()
}
event()
}换句话说，我们做的事情就是把程序分成很多个小块任务，然后按照我们想要的顺序把任务放进事件队列中。而js引擎做的事情就是不断地从事件队列中提出任务来执行。（严格来说，某些和你编写的代码不相关的事件也会被插入到队列中，比如浏览器被关闭2333）
清楚这一思想后，我们来看一段经典的代码
setTimeout(function callback(){
console.log("a")
},0)
console.log("b")这段代码的输出结果是ba。执行setTimeout时，它会把callback回调函数在0秒后插入到事件队列中（而不是在0秒后执行）。
我们从事件队列的角度来思考上面代码的执行过程。首先解析代码时发现有一个事件A（这个事件A包含setTimeout()语句和console.log(“b”)语句），于是把它插入队列中。然后js引擎发现事件循环队列不为空了，就把这个事件提取出来执行，在执行setTimeout语句时，callback回调函数作为事件B在0秒后插入到了事件循环队列中。但这时事件A里的代码还没执行完，而js又是单线程的，所以只能等事件A的代码执行完再去执行事件B的代码。于是就执行事件A的console.log(“b”)后再执行事件B的console.log(“a”)。
而ES6的promise的加入使这个事件循环机制变得复杂了一些：
(function test() {
setTimeout(function() {console.log(4)}, 0);
new Promise(function executor(resolve) {
console.log(1);
for( var i=0 ; i<10000 ; i++ ) {
i == 9999 && resolve();
}
console.log(2);
}).then(function() {
console.log(5);
});
console.log(3);
})()看这段代码前先了解一个定义：
js 只有一个main thread（主进程）和call-stack（一个调用栈），当主进程从事件队列中调取一个任务（task）执行时，该任务会将它执行所需要的资源放入调用栈中，并在使用完毕后将资源弹出调用栈。所以只有调用栈清空时才说明该任务执行完毕，此时主进程又会从事件队列中调取下一个任务。
而任务分为两种类型：
- macrotask：也称为task，包含了script(整体代码),setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。
- microtask：process.nextTick, Promises, Object.observe, MutationObserver
JS引擎首先从macrotask queue中取出第一个任务，执行完毕后，将microtask queue中的所有任务按顺序执行。然后再从macrotask queue中取下一个，执行完毕后，再次将microtask queue中的全部执行。
这时候我们再看上面这段代码就很清晰了。
首先从macrotask中取出整体代码开始执行，于是setTimeout进入macrotask队列，执行executor函数打印1，等待for循环完毕后调用resolve()，Promise进入microtask队列，打印2，继续执行打印3
然后根据上述调用机制，执行microtask队列中的所有任务，promise的回调函数打印出5，然后调用macrotask队列中的一个任务，setTimeout的回调函数打印出4。
所以结果是1 2 3 5 4
三、回调地狱
回调作为处理js程序异步逻辑的最常用方式，经常会被人滥用，以至于写出传说中的回调地狱代码（callback hell）。
listen("click", function(e) {
setTimeout(function() {
ajax("url", function(data) {
// ....
})
}, 500)
})在《你不知道的JavaScript（中卷）》中提到：
我们的顺序阻塞式的大脑适合思考同步的代码，而无法很好地映射到面向回调的异步代码。这就是回调方式最主要的缺陷。
如果回调函数数量加多，混乱的执行顺序会使我们编写代码出bug的几率大大增加（至少对于我来说）。因此ES6提出一种被称为Promise的范式来解决这一问题。后面新增的异步API大部分都是基于Promise构建的。这里只讲为什么Promise能帮我们更好地控制异步流程。（不了解它的API或者想详细学习它的，可以参考阮一峰老师的ES6入门教程）
Promise的优秀之处就在于它的then链式流能以同步顺序的方式表达异步流，以便于我们的大脑更好地思考。then链式流取决于Promise的两个特性：
- 每次对Promise调用then()，它都会创建并返回一个新的Promise，使我们将它们连接起来。
- 不管then()调用的完成回调中返回的值是什么，它都会自动设置新创建的Promise为完成。
简单的链式调用如下：
var p = Promise.resolve(1)
p
.then(function(value) {
// 步骤1
console.log(value) // 1
return value + 1
})
.then(function(value) {
// 步骤2
console.log(value) // 2
})上面代码中步骤2会等待步骤1的代码执行完毕再开始执行，而且Promise 还允许链式调用的每一步可以有异步能力，即我们可以根据需要给步骤1添加异步代码。
var p = Promise.resolve(1)
p
.then(function(value) {
// 步骤1
console.log(value) // 1
return new Promise(function(resolve, reject) {
setTimeout(function() {
resolve(value + 1)
}, 1000)
})
})
.then(function(value) {
// 步骤2
// 会在1000毫秒延迟后再输出
console.log(value) // 2
})四、使用async编写异(同)步代码
promise方案的链式then方法使我们的代码看起来很有条理，像是井然有序地顺序执行着，但当后一个then方法的参数包含前一个then方法返回的结果时，整个代码就会变得混乱。
function doIt() {
const time1 = 300;
step1(time1)
.then(time2 => {
return step2(time1, time2)
.then(time3 => [time1, time2, time3]);
})
.then(times => {
const [time1, time2, time3] = times;
return step3(time1, time2, time3);
})
.then(result => {
console.log(`result is ${result}`);
});
}
doIt();上面的代码中step2的参数包含step1返回的结果，而step3的参数又包含step1和step2返回的结果。这就是promise的缺点——参数传递太麻烦。如果后一个then方法依赖前一个then方法返回的结果，那用async函数可以完美地解决这一问题：
async function doIt() {
const time1 = 300;
const time2 = await step1(time1);
const time3 = await step2(time1, time2);
const result = await step3(time1, time2, time3);
console.log(`result is ${result}`);
}
doIt();async关键字表示这个函数为异步函数，异步函数永远返回一个promise对象，在异步函数中可以使用await关键字来表示暂停。即上述代码中await step1(time1)表示等待step1执行完毕并将结果赋值给time2，然后才能执行它后面的代码。于是异步代码加上await后就会像同步代码一样执行。
然而async函数的优点也是它的缺点，上面的step1、step2、step3是串行执行的，花的时间会比并行执行三个函数更多。所以如果后面的函数不需要前面函数返回的结果，应该使用promise.all()方法使它们并行执行。
