因為 JavaScript 語言的執行環境是“單線程”(single thread)。
所謂“單線程”，就是指只能完成一件任務。如果有多個任務，就必須排隊，前面一個任務完成，再執行后面一個任務，以此類推。
這種模式的好處是實現起來比較簡單，執行環境比較單純；壞處是只要有一個任務耗時很長，后面的任務必須排隊等著，會拖延整個程序的執行。常見的瀏覽器無響應（假死），往往就是因為某一段 JavaScript 代碼長時間運行（比如死循環），導致整個頁面卡在這個地方，其他任務無法執行。
為了解決這個問題，JavaScript 語言將任務的執行模式分為兩種：同步(Synchronize)和異步(Asynchronous)。
“同步模式”就上一段的模式，后一個任務等待前一個任務結束，然后再執行，程序的執行順序與任務的排列順序是一致的、同步的；
“異步模式”則完全不同，每個任務有一個或多個回調函數(callback)，前一個任務結束后，不是執行后一個任務，而是執行回調函數，后一個任務則是不等前一個任務結束就執行，所以程序的執行順序與任務的排列順序是不一致的、異步的。
“異步模式”非常重要。在瀏覽器端，耗時很長的操作都應該異步執行，避免瀏覽器失去響應，最好的例子就是 Ajax 操作。在服務器端，“異步模式”甚至是唯一的模式，因為執行環境時候單線程，如果允許同步執行所有 http 請求，服務器性能會急劇下降，很快就會失去響應。
下面總結了“異步模式”變成的4種方法：
<br />
1.回調函數
這是異步編程最基本的方法。
假定有兩個函數 f1 和 f2，后者等待前者的執行結果。
f1();
f2();
如果 f1 是個很耗時的任務，可以考慮改寫 f1, 把 f2 寫成 f1 的回調函數。
function f1(callback){
setTimeout(function(){
//f1 的任務代碼
callback();
},1000);
}
執行代碼就變成下面這樣：
f1(f2);
采用這種方式，我們把同步操作變成了異步操作，f1不會堵塞程序運行，相當于先執行程序的主要邏輯，將耗時的操作推遲執行。
回調函數的有點是簡單、容易理解和部署，缺點是不利于代碼的閱讀和維護，各個部分之間高耦合(Coupling)，流程會很混亂，而且每個任務只能指定一個回調函數。
示例1
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Callback</title>
</head>
<body>
<script>
function f1(callback){
setTimeout(function(){
console.log("F1 is working now");
callback();
},1000);
}
function f2(){
console.log("F2 is working now.");
}
f1(f2);
</script>
</body>
</html>
效果圖如下：
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2.事件監聽
另一種思路是采用事件驅動模式。任務的執行不取決于代碼的順序，而取決于某個事件是否發生。
還是以 f1 和 f2 為例。首先，為 f1綁定一個事件（這里采用的 jQuery 的寫法）。
f1.on('done',f2);
上面這行代碼的意思是，當 f1 發生 done 事件，就執行 f2。然后，對 f1 進行改寫：
function f1(){
setTimeout(function(){
//f1 的任務代碼
f1.trigger('done');
},1000);
}
f1.trigger('done') 表示，任務代碼執行完成后，立即觸發 done 事件，從而開始執行 f2。
這種方法的優點是比較容易理解，可以綁定多個事件，每個事件可以指定多個回調函數，而且可以“去耦合”(Decoupling)，有利于實現模塊化。缺點是整個程序都變成事件驅動型，運行流程會變得很不清晰。
示例2
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Event</title>
<script src="../js/jquery-1.11.3.min.js"></script>
</head>
<body>
<script>
function f1(){
setTimeout(function(){
console.log("F1 is working now.");
$("body").trigger('done');
},1000);
}
function f2(){
console.log("F2 is working now.");
}
$("body").on('done',f2);
f1();
</script>
</body>
</html>
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3.發布/訂閱
上面所說的“事件”，完全可以理解成“信號”。
我們假定，存在一個“信號中心”，某個執行完成，就向信號中心“發布”（publish）一個信號，其他任務可以向信號中心“訂閱”（subscribe）這個信號，從而知道什么時候自己可以開始執行。這就叫做“發布/訂閱模式”（publish-subscribe pattern），又稱“觀察者模式”（observer pattern）。
這種模式有多種實現，下面采用的是 Ben Alman 的 Tiny Pub/Sub，這是 jQuery 的一個插件。
首先，f2 向“信號中心” jQuery訂閱 “done”信號。
jQuery.subscribe("done",f2);
然后, f1 進行如下改寫：
function f1(){
setTimeout(function(){
//f1 的任務代碼
jQuery.publish("done");
},1000);
}
jQuery.publish("done") 的意思是，f1 執行完成后，向“信號中心” jQuery 發布“done”信號，從而引發 f2 的執行。
此外，f2 完成執行后，也可以取消訂閱（unsubscribe）。
jQuery.unsubscribe("done",f2);
這種方法的性質與“事件監聽”類似，但是明顯優于后者。因為我們可以通過查看“消息中心”，了解存在多少信號、每個信號有多少訂閱者，從而監控程序的運行。
示例3
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Publish-Subscribe Pattern</title>
<script src="../js/jquery-1.11.3.min.js"></script>
<script src="../js/ba-tiny-pubsub.min.js"></script>
</head>
<body>
<script>
function f1(){
setTimeout(function(){
console.log("F1 is working now.");
$.publish("done");
},1000);
}
function f2(){
console.log("F2 is working now.");
//$.unsubscribe("done",f2);
}
$.subscribe("done",f2);
f1();
</script>
</body>
</html>
<br />
4.Promises 對象
Promises 對象是 CommonJS 工作組提出的一種規范，目的是為異步編程提供統一接口。
簡單說，它的思想是，每一個異步任務返回一個 Promise 對象，該對象有一個 then 方法，允許指定回調函數。比如，f1 的回調函數f2 ，可以寫成：
f1().then(f2);
f1 要進行如下改寫（這里使用的是 jQuery 的實現）：
function f1(){
var dfd = $.Deferred();
setTimeout(function(){
//f1 的任務代碼
dfd.resolve();
},1000);
return dfd.promise;
}
這樣寫的優點在于，回調函數變成了鏈式寫法，程序的流程可以看得很清楚，而且有一整套的配套方法，可以實現許多強大的功能。
比如，指定多個回調函數：
f1().then(f2).then(f3);
比如，指定發送錯誤時的回調函數：
f1().then(f2).fail(f3);
而且，它還有一個前三種方法都沒有的好處：如果一個任務已經完成，再添加回調函數，該回調函數會立即執行。所以，不用擔心是否錯過了某個事件或者信號。這種方法的缺點就是編寫和理解，都相對比較難。
示例4
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Promises Object</title>
<script src="../js/jquery-1.11.3.min.js"></script>
</head>
<body>
<script>
function f1(){
var dfd = $.Deferred();
setTimeout(function(){
console.log("F1 is working now.");
dfd.resolve();
},1000);
return dfd.promise();
}
function f2(){
console.log("F2 is working now.");
}
f1().then(f2);
</script>
</body>
</html>
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5.參考鏈接
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來源：Javascript異步編程的4種方法
