web前端-1-事件循环
- 1 事件循环
浏览器的进程模型
进程
程序运行需要专属的内存空间,可简单理解为进程
每个应用至少有一个进程,进程之间互相独立,即使通信,也要双方通信
线程
有了进程,就可以运行程序的代码了
运行的“人”称为“线程”
一个进程至少有一个线程,所以进程开启后会自动创建一个线程程来运行代码,该线程称之为主线程
如果程序需要同时执行多块代码,主线程就会启动更多的线程来执行代码,所以一个进程可以包含多个线程
浏览器的进程和线程
浏览器是一个多进程多线程的应用程序,为避免互相影响,浏览器启动后会自动启动多个进程。
浏览器进程
主要负责界面显示、用户交互、子进程管理等。浏览器进程内部会启动多个线程处理不同的任务
网络进程
负责加载网络资源。网络进程内部会启动多个线程来处理不同的网络任务。
渲染进程(每个标签页有一个)
渲染进程启动后,会开启一个渲染主线程,主线程负责执行HTML、CSS、JS 代码。
默认情况下,浏览器会为每个标签页开启一个新的渲染进程,以保证不同的标签页之间不相互影响。
可在更多工具 -> 任务管理器(浏览器的)中查看
渲染主线程的工作
- 渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程,处理的任务包含
- 解析HTML
- 解析CSS
- 计算样式
- 布局(几何信息)
- 处理图层
- 每秒绘制画面60次(FPS 帧率)
- 执行全局JS代码
- 执行时间处理函数
- 执行计时器的回调函数
- ······
渲染进程为什么不是用多个线程
调度任务
问题:
- 执行JS函数中,执行到一半的时候用户点击了按钮
- 执行JS函数中,执行到一半的时候计时器到达率时间
- 用户点击了按钮,同时某个计时器到达了时间
方案:排队
- 初始,渲染主线程会进入无限循环
- 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在。如果有,就去除第一个任务执行,执行完一个后进入下一次循环;如果没有,则进入休眠状态。
- 其他所有线程(包括其他进程的线程)可以随时向消息队列添加任务。新任务会加到消息队列的未尾。在添加新任务时,如果主线程是休眠状态,则会将其唤醒以继续循环拿取任务。
整个过程,称为事件循环(消息循环)
个人理解:
- 主线程:排队的目的地
- 消息队列:排队的地方,等待前往主线程。
- 其他进程:包括监听等方式,生成任务后,在消息队列排队。
细节解释
异步
代码在执行的过程中,会遇到一些无法立即处理的任务
- 计时完成后需要执行的任务 –
setTimeout
、setInterval
- 网络通信完成后需要执行的任务 –
XHR
、Fetch
- 用户操作后需要执行的任务 –
addEventlistener
如果让渲染主线程等待这些任务的时机达到、就会导致主线程长期处于“阻塞”的状态,从而导致浏览器“”卡死“
渲染主线程承担着极其重要的工作,无论如何都不能阻塞
因此,浏览器选择“异步”
- setTimeout -> 交给计时线程
- 获取下一个任务执行
- 计时任务完成后,将回调函数放入消息队列末尾
使用异步的方法,渲染主线程永不阻塞
如何理解JS的异步:
JS是一门单线程的语言,这是因为它运行在浏览器的渲染主线程中,而渲染主线程只有一个。
而渲染主线程承担着诸多的工作,渲染页面、执行 JS 都在其中运行。
如果使用同步的方式,就极有可能导致主线程产生阻塞,从而导致消息队列中的很多其他任务无法得到执行。
这样一来,一方面会导致繁忙的主线程白白的消耗时间,另一方面导致页面无法及时更新,给用户造成卡死现象。
所以浏览器采用异步的方式来避免。具体做法是当某些任务发生时,比如计时器、网络、事件监听,主线程将任务交给其他线程去处理,自身立即结束任务的执行,转而执行后续代码。当其他线程完成时,将事先传递的回调函数包装成任务,加入到消息队列的末尾排队,等待主线程调度执行。在这种异步模式下,浏览器永不阻塞,从而最大限度的保证了单线程的流畅运行。
JS为何会阻碍渲染
监听任务(函数)执行会产生绘制任务(渲染),绘制完毕才能看到页面更新。如果函数中有延时,则要等延时结束后才会绘制结果。
任务有优先级吗
任务没有优先级,在消息队列中先进先出
消息队列有优先级
在chrome中,有(并非只有)以下队列
- 延时队列:用于存放计时器到达后的回调任务,优先级“中”
- 交互队列:用于存放用户操作 后产生的事件处理任务,优先级“高”
- 微队列:用户存放需要最快执行的任务,优先级“最高”
添加任务到微队列的主要方式是使用
Promise
、MutationObserver
例如:
1
2
// 立即把一个函数添加到微队列
Promise.resolve()then(函数)
小示例:
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JS事件循环:
事件循环又叫做消息循环,是浏览器渲染主线程的工作方式。
在 Chrome 的源码中,它开启一个不会结束的 for 循环,每次循环从消息队列中取出第一个任务执行,而其他线程只需要在合适的时候将任务加入到队列末尾即可。
过去把消息队列简单分为宏队列和微队列,这种说法目前已无法满足复杂的浏览器环境,取而代之的是一种更加灵活多变的处理方式。
根据 W3C 官方的解释,每个任务有不同的类型,同类型的任务必须在同一个队列,不同的任务可以属于不同的队列。不同任务队列有不同的优先级,在一次事件循环中,由浏览器自行决定取哪一个队列的任务。但浏览器必须有一个微队列,微队列的任务一定具有最高的优先级,必须优先调度执行。
JS中的计时器能做到精确计时吗:
不行,因为:
- 计算机硬件没有原子钟,无法做到精确计时
- 操作系统的计时函数本身就有少量偏差,由于 JS 的计时器最终调用的是操作系统的函数,也就携带了这些偏差
- 按照 W3C 的标准,浏览器实现计时器时,如果嵌套层级超过 5 层,则会带有 4毫秒的最少时间,这样在计时时间少于 4 毫秒时又带来了偏差
- 受事件循环的影响,计时器的回调函数只能在主线程空闲时运行,因此又带来了偏差
单线程是异步产生的原因
事件循环是异步的实现方式