javascript語言的一大特點就是單線程，也就是說，同一個時間隻能做一件事。那麼，為什麼javascript不能有多個線程呢？這樣能提高效率啊。
javascript的單線程，與它的用途有關。作為浏覽器腳本語言，javascript的主要用途是與使用者互動，以及操作dom。這決定了它隻能是單線程，否則會帶來很複雜的同步問題。比如，假定javascript同時有兩個線程，一個線程在某個dom節點上添加内容，另一個線程删除了這個節點，這時浏覽器應該以哪個線程為準？
是以，為了避免複雜性，從一誕生，javascript就是單線程，這已經成了這門語言的核心特征，将來也不會改變。
為了利用多核cpu的計算能力，html5提出web worker标準，允許javascript腳本建立多個線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作dom。是以，這個新标準并沒有改變javascript單線程的本質。
單線程就意味着，所有任務需要排隊，前一個任務結束，才會執行後一個任務。如果前一個任務耗時很長，後一個任務就不得不一直等着。
如果排隊是因為計算量大，cpu忙不過來，倒也算了，但是很多時候cpu是閑着的，因為io裝置（輸入輸出裝置）很慢（比如ajax操作從網絡讀取資料），不得不等着結果出來，再往下執行。
javascript語言的設計者意識到，這時主線程完全可以不管io裝置，挂起處于等待中的任務，先運作排在後面的任務。等到io裝置傳回了結果，再回過頭，把挂起的任務繼續執行下去。
于是，所有任務可以分成兩種，一種是同步任務（synchronous），另一種是異步任務（asynchronous）。同步任務指的是，在主線程上排隊執行的任務，隻有前一個任務執行完畢，才能執行後一個任務；異步任務指的是，不進入主線程、而進入"任務隊列"（task queue）的任務，隻有"任務隊列"通知主線程，某個異步任務可以執行了，該任務才會進入主線程執行。
具體來說，異步執行的運作機制如下。（同步執行也是如此，因為它可以被視為沒有異步任務的異步執行。）
（2）主線程之外，還存在一個"任務隊列"（task queue）。隻要異步任務有了運作結果，就在"任務隊列"之中放置一個事件。 （3）一旦"執行棧"中的所有同步任務執行完畢，系統就會讀取"任務隊列"，看看裡面有哪些事件。那些對應的異步任務，于是結束等待狀态，進入執行棧，開始執行。 （4）主線程不斷重複上面的第三步。
下圖就是主線程和任務隊列的示意圖。
隻要主線程空了，就會去讀取"任務隊列"，這就是javascript的運作機制。這個過程會不斷重複。
"任務隊列"是一個事件的隊列（也可以了解成消息的隊列），io裝置完成一項任務，就在"任務隊列"中添加一個事件，表示相關的異步任務可以進入"執行棧"了。主線程讀取"任務隊列"，就是讀取裡面有哪些事件。
"任務隊列"中的事件，除了io裝置的事件以外，還包括一些使用者産生的事件（比如滑鼠點選、頁面滾動等等）。隻要指定過回調函數，這些事件發生時就會進入"任務隊列"，等待主線程讀取。
所謂"回調函數"（callback），就是那些會被主線程挂起來的代碼。異步任務必須指定回調函數，當主線程開始執行異步任務，就是執行對應的回調函數。
"任務隊列"是一個先進先出的資料結構，排在前面的事件，優先被主線程讀取。主線程的讀取過程基本上是自動的，隻要執行棧一清空，"任務隊列"上第一位的事件就自動進入主線程。但是，由于存在後文提到的"定時器"功能，主線程首先要檢查一下執行時間，某些事件隻有到了規定的時間，才能傳回主線程。
主線程從"任務隊列"中讀取事件，這個過程是循環不斷的，是以整個的這種運作機制又稱為event loop（事件循環）。
上圖中，主線程運作的時候，産生堆（heap）和棧（stack），棧中的代碼調用各種外部api，它們在"任務隊列"中加入各種事件（click，load，done）。隻要棧中的代碼執行完畢，主線程就會去讀取"任務隊列"，依次執行那些事件所對應的回調函數。
執行棧中的代碼（同步任務），總是在讀取"任務隊列"（異步任務）之前執行。請看下面這個例子。
上面代碼中的req.send方法是ajax操作向伺服器發送資料，它是一個異步任務，意味着隻有目前腳本的所有代碼執行完，系統才會去讀取"任務隊列"。是以，它與下面的寫法等價。
也就是說，指定回調函數的部分（onload和onerror），在send()方法的前面或後面無關緊要，因為它們屬于執行棧的一部分，系統總是執行完它們，才會去讀取"任務隊列"。
除了放置異步任務的事件，"任務隊列"還可以放置定時事件，即指定某些代碼在多少時間之後執行。這叫做"定時器"（timer）功能，也就是定時執行的代碼。
定時器功能主要由settimeout()和setinterval()這兩個函數來完成，它們的内部運作機制完全一樣，差別在于前者指定的代碼是一次性執行，後者則為反複執行。以下主要讨論settimeout()。
settimeout()接受兩個參數，第一個是回調函數，第二個是推遲執行的毫秒數。
上面代碼的執行結果是1，3，2，因為settimeout()将第二行推遲到1000毫秒之後執行。
如果将settimeout()的第二個參數設為0，就表示目前代碼執行完（執行棧清空）以後，立即執行（0毫秒間隔）指定的回調函數。
上面代碼的執行結果總是2，1，因為隻有在執行完第二行以後，系統才會去執行"任務隊列"中的回調函數。
總之，settimeout(fn,0)的含義是，指定某個任務在主線程最早可得的空閑時間執行，也就是說，盡可能早得執行。它在"任務隊列"的尾部添加一個事件，是以要等到同步任務和"任務隊列"現有的事件都處理完，才會得到執行。
html5标準規定了settimeout()的第二個參數的最小值（最短間隔），不得低于4毫秒，如果低于這個值，就會自動增加。在此之前，老版本的浏覽器都将最短間隔設為10毫秒。另外，對于那些dom的變動（尤其是涉及頁面重新渲染的部分），通常不會立即執行，而是每16毫秒執行一次。這時使用requestanimationframe()的效果要好于settimeout()。
需要注意的是，settimeout()隻是将事件插入了"任務隊列"，必須等到目前代碼（執行棧）執行完，主線程才會去執行它指定的回調函數。要是目前代碼耗時很長，有可能要等很久，是以并沒有辦法保證，回調函數一定會在settimeout()指定的時間執行。
node.js也是單線程的event loop，但是它的運作機制不同于浏覽器環境。
根據上圖，node.js的運作機制如下。
（1）v8引擎解析javascript腳本。 （2）解析後的代碼，調用node api。 （4）v8引擎再将結果傳回給使用者。
上面代碼中，由于process.nexttick方法指定的回調函數，總是在目前"執行棧"的尾部觸發，是以不僅函數a比settimeout指定的回調函數timeout先執行，而且函數b也比timeout先執行。這說明，如果有多個process.nexttick語句（不管它們是否嵌套），将全部在目前"執行棧"執行。
現在，再看setimmediate。
上面代碼中，setimmediate與settimeout(fn,0)各自添加了一個回調函數a和timeout，都是在下一次event loop觸發。那麼，哪個回調函數先執行呢？答案是不确定。運作結果可能是1--timeout fired--2，也可能是timeout fired--1--2。
令人困惑的是，node.js文檔中稱，setimmediate指定的回調函數，總是排在settimeout前面。實際上，這種情況隻發生在遞歸調用的時候。
上面代碼中，setimmediate和settimeout被封裝在一個setimmediate裡面，它的運作結果總是1--timeout fired--2，這時函數a一定在timeout前面觸發。至于2排在timeout fired的後面（即函數b在timeout後面觸發），是因為setimmediate總是将事件注冊到下一輪event loop，是以函數a和timeout是在同一輪loop執行，而函數b在下一輪loop執行。
我們由此得到了process.nexttick和setimmediate的一個重要差別：多個process.nexttick語句總是在目前"執行棧"一次執行完，多個setimmediate可能則需要多次loop才能執行完。事實上，這正是node.js 10.0版添加setimmediate方法的原因，否則像下面這樣的遞歸調用process.nexttick，将會沒完沒了，主線程根本不會去讀取"事件隊列"！
事實上，現在要是你寫出遞歸的process.nexttick，node.js會抛出一個警告，要求你改成setimmediate。
另外，由于process.nexttick指定的回調函數是在本次"事件循環"觸發，而setimmediate指定的是在下次"事件循環"觸發，是以很顯然，前者總是比後者發生得早，而且執行效率也高（因為不用檢查"任務隊列"）。
（完）