JS堆栈内存的运行机制

内存基本概念

内存的生命周期：

1、分配所需的内存

2、内存的读与写

3、不需要时将其释放

所有语言的内存生命周期都基本一致，不同的是最后一步在低级语言中很清晰，但是在像JavaScript 等高级语言中，这一步是隐藏的、透明的。

js的内存生命周期：

1、定义变量时就完成了内存分配

2、使用值的过程实际上是对分配内存进行读取与写入的操作。读取与写入可能是写入一个变量或者一个对象的属性值，甚至传递函数的参数。

3、而内存的释放而依赖GC机制（高级语言解释器嵌入的“垃圾回收器”）。

程序运行的时候，需要内存空间存放数据。一般来说，系统会划分出两种不同的内存空间：一种叫做栈（stack），另一种叫做堆（heap）。

堆内存

1、中有拿出来一块，用来存引用数据类型。Heap，一个16进制的地址。

2、按照键、值分别存放，并关联起来。

3、堆内存是有个地址，放到栈内存的值存储空间，并和变量关联

栈内存

1、从电脑内存中分配一块出来，用来执行代码的内存，Stack

2、先创建变量，再做赋值操作

3、分配一个主线程来自上而下执行。（js单线程，浏览器多线程）

4、主要用来运行代码，和存储基本类型。

5、stack是有结构的，每个区块按照一定次序存放（后进先出），stack中主要存放一些基本类型的变量和对象的引用，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的。可以明确知道每个区块的大小，因此，stack的寻址速度要快于heap。

堆栈溢出

因为stack是有限制的，而且stack超出浏览器的规定的栈限制时就会报stack overflow。一般情况下不会出现这种情况，因为js语言有他自己的GC机制，而出现这种情况一般是js的死循环或者没有正确的停止递归造成的，可以通过调试去追踪stack。我还碰到过c++编绎的activx控件，使用事件函数做实时推送时stack overflow。原因是控件的事件函数并不会等showMsg函数执行完再进行推送，解决方法是推送每次只推送一条，当js执行完后再请求下一次推送。

javascript 的单线程

JavaScript语言的一大特点就是单线程，也就是说，同一个时间只能做一件事。

JavaScript的单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。比如，假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准？

所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。

为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

运行机制——Event Loop (事件循环)

单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。

如果排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了，但是很多时候CPU是闲着的，因为IO设备（输入输出设备）很慢（比如Ajax操作从网络读取数据），不得不等着结果出来，再往下执行。

JavaScript语言的设计者意识到，这时主线程完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。

于是，所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。同步任务指的是，在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；异步任务指的是，不进入主线程、而进入"任务队列"（task queue）的任务，只有"任务队列"通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程执行。

常见的异步任务有Ajax操作、定时器（setTimeout/setInterval）、UI事件（load(图片js文件的加载等)、resize、scroll、click等）。网上有文章说定时器是另起一个线程并行执行是不对的。

具体来说，异步执行的运行机制如下。（同步执行也是如此，因为它可以被视为没有异步任务的异步执行。）

（1）所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（execution context stack）。

（2）主线程之外，还存在一个"任务队列"（task queue）。只要异步任务有了运行结果，就在"任务队列"之中放置一个事件。

（3）一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取"任务队列"，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是结束等待状态，进入执行栈，开始执行。

（4）主线程不断重复上面的第三步。

下图就是主线程和任务队列的示意图。

只要主线程空了，就会去读取"任务队列"，这就是JavaScript的运行机制。这个过程会不断重复。

参考链接：http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html

宏任务，微任务

1、宏任务：script,setInterval,setTimeout，一些浏览器api

2、微任务：Promise，process.nextTick，js自身api，或者node,环境。

3、不同环境执行机制有差异，不同任务进入不同Event Queue队列。