假设我运行了这段代码。
var score = 0;
for (var i = 0; i < arbitrary_length; i++) {
async_task(i, function() { score++; }); // increment callback function
}
理论上，我知道这会带来数据竞争，两个线程同时尝试递增可能会导致单次递增，但是众所周知，nodejs（和 javascript）是单线程的。我能保证 score 的最终值等于任意长度吗？
【问题讨论】：
标签： javascript node.js multithreading race-condition
我是否保证 score 的最终值等于 任意长度？
是的，只要所有async_task()调用调用回调一次且只调用一次，就可以保证score的最终值等于任意长度。
正是 Javascript 的单线程特性保证了永远不会有两段 Javascript 在同一时间运行。相反，由于浏览器和 node.js 中 Javascript 的事件驱动特性，一个 JS 运行到完成，然后从事件队列中拉出下一个事件并触发一个回调，该回调也将运行到完成。
不存在中断驱动的 Javascript（其中一些回调可能会中断当前正在运行的其他一些 Javascript）。一切都通过事件队列进行序列化。这是一个巨大的简化，并且可以防止很多棘手的情况，否则当您有多个线程同时运行或中断驱动的代码时，这些情况将需要大量工作才能安全地编程。
还有一些并发问题需要关注，但更多的是与多个异步回调都可以访问的共享状态有关。虽然在任何给定时间只有一个人会访问它，但一段包含多个异步操作的代码仍然有可能使某些状态处于“中间”状态，而它正处于多个异步操作的中间。一些其他异步操作可以运行并可能尝试访问该数据的点。
您可以在此处阅读有关 Javascript 的事件驱动性质的更多信息：How does JavaScript handle AJAX responses in the background?，该答案还包含许多其他参考。
另一个类似的答案讨论了可能的共享数据竞争条件：Can this code cause a race condition in socket io?
其他一些参考资料：
how do I prevent event handlers to handle multiple events at once in javascript?
Do I need to be concerned with race conditions with asynchronous Javascript?
JavaScript - When exactly does the call stack become "empty"?
Node.js server with multiple concurrent requests, how does it work?
为了让您了解 Javascript 中可能发生的并发问题（即使没有线程和中断，这里是我自己的代码中的一个示例。
我有一个 Raspberry Pi node.js 服务器来控制我家的阁楼风扇。每 10 秒它检查两个温度探头，一个在阁楼内，一个在屋外，并决定它应该如何控制风扇（通过继电器）。它还记录可以在图表中显示的温度数据。每小时一次，它将内存中收集的最新温度数据保存到一些文件中，以便在断电或服务器崩溃的情况下持久保存。该保存操作涉及一系列异步文件写入。这些异步写入中的每一个都将控制权交还给系统，然后在异步回调被称为信号完成时继续。因为这是一个低内存系统，并且数据可能会占用可用 RAM 的很大一部分，所以在写入之前不会将数据复制到内存中（这根本不切实际）。所以，我正在将实时内存数据写入磁盘。
在任何这些异步文件 I/O 操作期间的任何时候，在等待回调以表示所涉及的许多文件写入完成时，我在服务器中的一个计时器可能会触发，我会收集一组新的温度数据，这将尝试修改我正在编写的内存数据集。这是一个等待发生的并发问题。如果它在我写了一部分数据时更改了数据，并且在写其余部分之前等待该写完成，那么被写入的数据很容易最终损坏，因为我将写出数据的一部分，数据会从我下面被修改，然后我会尝试写出更多数据而没有意识到它已经被改变了。这是一个并发问题。
我实际上有一个console.log() 语句，当我的服务器上发生此并发问题时显式记录（并由我的代码安全处理）。它每隔几天在我的服务器上发生一次。我知道它就在那里，而且是真实的。
有很多方法可以解决这些类型的并发问题。最简单的方法是在内存中复制所有数据，然后写出副本。因为没有线程或中断，所以在内存中制作副本可以避免并发（在复制过程中不会屈服于异步操作来创建并发问题）。但是，在这种情况下这是不切实际的。所以，我实现了一个队列。每当我开始写作时，我都会在管理数据的对象上设置一个标志。然后，只要系统想要在设置该标志时添加或修改存储数据中的数据，这些更改就会进入队列。设置该标志时不会触及实际数据。当数据被安全地写入磁盘时，标志被重置并处理排队的项目。安全地避免了任何并发问题。
因此，这是您必须关注的并发问题示例。 Javascript 的一个很好的简化假设是，一段 Javascript 将运行完成而没有任何线程被中断，只要它没有故意将控制权返回给系统。这使得处理如上所述的并发问题变得更加容易，因为除非您有意识地将控制权交还给系统，否则您的代码永远不会被中断。这就是为什么我们在自己的 Javascript 中不需要互斥体和信号量以及其他类似的东西。如果需要，我们可以像上面描述的那样使用简单的标志（只是一个常规的 Javascript 变量）。
在任何完全同步的 Javascript 中，您永远不会被其他 Javascript 打断。在处理事件队列中的下一个事件之前，一段同步的 Javascript 将运行完成。这就是 Javascript 作为“事件驱动”语言的含义。作为一个例子，如果你有这个代码：
console.log("A");
// schedule timer for 500 ms from now
setTimeout(function() {
console.log("B");
}, 500);
console.log("C");
// spin for 1000ms
var start = Date.now();
while(Data.now() - start < 1000) {}
console.log("D");
您将在控制台中获得以下信息：
A
C
D
B
在当前的 Javascript 运行完成之前，无法处理计时器事件，即使它可能比这更早添加到事件队列中。 JS 解释器的工作方式是运行当前 JS，直到将控制权返回给系统，然后（并且仅在那时）从事件队列中获取下一个事件并调用与该事件关联的回调。
这是幕后事件的顺序。
console.log("A") 是输出。console.log("C") 是输出。console.log("D") 是输出。console.log("B")。 setTimeout() 回调完成执行，解释器再次检查事件队列以查看是否有任何其他事件可以运行。【讨论】：
Node 使用事件循环。你可以把它想象成一个队列。所以我们可以假设，您的 for 循环将 function() { score++; } 回调 arbitrary_length 次放在此队列中。之后js引擎将这些一个一个运行，每次增加score。所以是的。如果没有调用回调或从其他地方访问 score 变量，则唯一例外。
实际上，您可以使用此模式并行执行任务，收集结果并在每个任务完成时调用单个回调。
var results = [];
for (var i = 0; i < arbitrary_length; i++) {
async_task(i, function(result) {
results.push(result);
if (results.length == arbitrary_length)
tasksDone(results);
});
}
【讨论】：
函数的两次调用不能同时发生（b/c 节点是单线程的）所以这不会是一个问题。唯一的问题是如果在某些情况下 async_task(..) 丢弃回调。但是，如果，例如，'async_task(..)' 只是用给定的函数调用 setTimeout(..)，那么是的，每个调用都会执行，它们永远不会相互冲突，并且 'score' 将具有预期的值, 'arbitrary_length', 在最后。
当然，'arbitrary_length' 不能大到耗尽内存或溢出持有这些回调的任何集合。但是没有线程问题。
【讨论】：
我认为对于其他看到这一点的人来说值得注意的是，您的代码中有一个常见错误。对于变量 i，在将其传递给 async_task() 之前，您需要使用 let 或重新分配给另一个变量。当前的实现将导致每个函数获得 i 的最后一个值。
【讨论】：