原文：http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html
為什么JavaScript是單線程
JavaScript語言的一大特點就是單線程，也就是說，同一個時間只能做一件事。那么，為什么JavaScript不能有多個線程呢？
JavaScript的單線程，與它的用途有關。作為瀏覽器腳本語言，JavaScript的主要用途是與用戶互動，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會帶來很復雜的同步問題。比如，假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程再某個DOM節點上添加內容，另一個線程刪除了這個節點，這時瀏覽器應該以哪個線程為准？
所以，為了避免復雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經成了這門語言的核心特征，將來也不會改變。
為了利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標准，運行JavaScript腳本創建多個線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。所以，這個新標准並沒有改變JavaScript單線程的本質。
任務隊列
單線程就意味着，所有任務需要排隊，前一個任務結束，才會執行后一個任務。如果前一個任務耗時很長，后一個任務就不得不一直等着。多線程可以將任務放到不同的線程中去處理。CPU的調度單位是線程，它會在不同的線程之間切換，任務是隸屬於線程的。
如果一個線程中，任務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處理一個線程時是閑着的，因為IO設備（輸入輸出設備）很慢（比如Ajax操作從網絡讀取數據），不得不等結果出來，任務才能往下執行。
JavaScript語言的設計者意識到，這時主線程完全可以不管IO設備，掛起處於等待中的任務，先運行排在后面的任務。等到IO設備返回了結果，再回頭，把掛起的任務繼續執行下去。
於是，所有任務可以分成兩種，一種是同步任務，另一種是異步任務。同步任務指的是，在主線程上排隊執行的任務，只有前一個任務執行完畢，才能執行后一個任務；異步任務指的是，不進入主線程、而進入“任務隊列”的任務，只有“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。
注：在理解上面的內容時，不要將CPU處理其他進程（比如QQ等）考慮進來，上面內容是針對CPU處理一個線程來說的。在一個單線程中（比如一個頁面加載過程中的js處理），會包含許多任務。在任務很多的情況下，想要不被阻塞，采用的方案是異步任務+事件輪詢。多線程是將任務分到不同的線程中去，各個線程內部采用的是同步任務。
事件和回調函數
“任務隊列”是事件隊列（也可以理解成消息隊列），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”，這個過程是循環不斷的。
“任務隊列”中的事件，除了IO設備的事件以外，還包括一些用戶產生的事件（比如鼠標點擊、頁面滾動等等）。只要指定過回調函數，這些事件發生時就會進入“任務隊列”，等待主線程讀取。
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。
Event Loop
主線程從“任務隊列”中讀取事件，這個過程是循環不斷的，所以整個的這種運行機制又稱為Event Loop（事件輪詢）。
上圖中，主線程運行的時候，產生堆（heap）和棧（stack）。只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。
任務隊列中的任務，是“回調函數”指定的，然后通過事件觸發添加進去的，是一種異步任務。而在頁面初始化時，主線程執行的任務是同步任務。
需要注意的是，setTimeout()只是將事件插入了"任務隊列"，必須等到當前代碼（執行棧）執行完，主線程才會去執行它指定的回調函數。要是當前代碼耗時很長，有可能要等很久，所以並沒有辦法保證，回調函數一定會在setTimeout()指定的時間執行。
Node.js的Event Loop
Node.js也是單線程的Event Loop，但是它的運行機制不同於瀏覽器環境。
根據上圖，Node.js的運行機制如下。
- V8引擎解析JavaScript腳本
- 解析后的代碼，調用Node API
- libuv庫負責Node API的執行。它將不同的任務分配給不同的線程，形成一個Event Loop，以異步的方式將任務的執行結果返回給V8引擎。
- V8引擎再將結果返回給用戶
除了setTimeout和setInterval這兩個方法，Node.js還提供了另外兩個與“任務隊列”有關的方法：process.nextTick和setImmediate。它們可以幫助我們加深對“任務隊列”的理解。
process.nextTick方法可以在當前“執行棧”的尾部，下一次Event Loop（主線程讀取“任務隊列”）之前，觸發回調函數。也就是說，它指定的任務總是發生在所有一般任務之前。
setImmediate方法則是在當前“任務隊列”的尾部添加事件，也就是說，它指定的任務總是在下一次Event Loop時執行，這與setTimeout很像。