JavaScriptの非同期処理は別スレッドで実行されるのでしょうか？

Question

画像処理など重たい処理は非同期で走らせてブラウザが固まらないようにするのが定石だと思いますが、コールスタックにある処理が一通りなくなって、いよいよ、その画像処理を行う処理がコールスタックに追加されて実行されるとした場合、メインスレッド（JSのシングルスレッド）でそれが実行されるのだったら、結局、その重い処理がメインスレッドで実行される訳ですから、他のユーザー操作にブラウザがその処理が終わるまで反応しなくなってしまいますよね？

ということは、非同期処理は開発者がアクセス出来ない別スレッドで実行されているのでしょうか？

※画像処理はあくまで例なので気にしないで下さい。

Answer 1

以下は私の理解です.

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JavaScriptの非同期処理は別スレッドで実行されるのでしょうか？

いいえ, 非同期処理もメインスレッド上で行われます.

結局、その重い処理がメインスレッドで実行される訳ですから、他のユーザー操作にブラウザがその処理が終わるまで反応しなくなってしまいますよね？

はい、そのとおりです. 非同期処理が可能であるとは言え, 所詮シングルスレッド動作なので重い(≒時間の掛かる)処理を行わせた際にWEBページの応答性が損なわれます.

そのため, 今日のWEBブラウザではWeb Workers APIと呼ばれる機構が用意されています.
https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/API/Web_Workers_API

本仕様で定義されているWorkerオブジェクトを用いることでJavaScriptにおいても「マルチスレッド」な処理を実現でき, 画像処理のような重たいものは別スレッド上で行うことでWEB応答性を維持することが可能です.

Answer 2

画像処理など重たい処理は非同期で走らせてブラウザが固まらないようにするのが定石だと思いますが、

この考え方に違和感があります。
少なくとも私は「重たい処理(CPU負荷の高い処理)」だから非同期処理にするのではなく、「時間がかかる処理」だから非同期処理にします。
「CPU負荷の高くても0.1秒で終わる処理」なら問題ありませんし、Fetch APIのように「CPU負荷は低いが時間がかかる処理」にも非同期処理は適用されます。
ユーザが何もできない時間を短くすることが重要です。

メインスレッド（JSのシングルスレッド）でそれが実行されるのだったら、

Web Workers API 以外は、シングルスレッドと認識しています。

その重い処理がメインスレッドで実行される訳ですから、他のユーザー操作にブラウザがその処理が終わるまで反応しなくなってしまいますよね？

CPU負荷の高い処理が実行されるのなら、当然、他の処理も重たくなります。
しかし、その場合は、重たい処理を小分けし、処理の合間に setTimeout でアイドル時間を作って、CPU負荷を軽減する等、非同期処理とは別のベクトルで対策をとるべきだと私は思います。
ユーザが行う処理に影響するほど「時間がかかる処理」なら非同期処理にすべきですが、非同期処理にすることでCPU負荷が下げられるとは思えません。
(最近のCPUはマルチコアなので、CPU負荷の高い処理だけ別のコアに処理を逃がす対策は考えられますが、私はそれを実現するAPIを知りません…。)

Re: ymt123 さん

Comments

[退会済みユーザー]

コメントありがとうございます。そうですね、意図していたのはnon-blockingにするということだったので、時間のかかる処理をどうこうっていう話のつもりではいました。

> 「Web Workers API 以外は、シングルスレッドと認識しています。」
iframeもですかね。

[think49]

To: ymt123 さん
「CPU負荷は低いが時間がかかる処理」であれば、「他のユーザー操作にブラウザがその処理が終わるまで反応しなくなってしまいます」が成立しないので、質問の趣旨は「CPU負荷の高い処理への対策」と認識ていました。
CPU負荷が低いのなら実装が上手くタスクを小分けして割り込み処理してくれるので問題はないと思います。

> iframeもですかね。
どうでしょうか。
随分前には「Chrome = タブごとにマルチプロセス」「Firefox = シングルプロセス」な状況がありました(現在はどちらもマルチプロセスです)が、スレッド単位での実装がどうなっているのか、までは私は知りません。
個人的には、実装依存な気はするのですが、シングルスレッド/マルチスレッドの違いでプログラミングにどう影響するのか知らないので、私としては調べる意欲がわかないのが正直なところです。
興味があるようでしたら、「Process Explorer」等のソフトで確認してみてはいかがでしょうか。