Web前端—事件循环

事件循环

浏览器的进程模型

何为进程？

• 程序运行需要有它专属的内存空间，可以把这块内存空间简单理解为进程。
• 每个应用至少有一个进程，进程之间相互独立，即使要通信，也需要双方同意。

何为线程？

• 有了进程后，就可以运行程序的代码了
• 运行代码的“人”称为线程
• 一个进程至少有一个线程，所有在进程开启后会自动创建一个线程来运行代码，该线程称为主线程
• 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执行代码，所以一个进程中可以包含多个线程

浏览器有哪些进程和线程？

• 浏览器是一个多进程、多线程的应用程序
• 浏览器的内部工作极其复杂
• 为了避免相互影响，减少连环崩坏的几率，当启动浏览器后，它会自动启动多个进程

可以在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程

其中，最主要的进程有：

1. 浏览器进程：主要负责界面显示（浏览器界面），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。
2. 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。
3. 渲染进程

• 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，浏览器会为每一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。

渲染主线程是如何工作的？

渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程，需要它处理的任务不包括但不限于：

• 解析HTML
• 解析CSS
• 计算样式
• 布局
• 处理图层
• 每秒把页面画60次
• 执行全局JS代码
• 执行事件处理函数
• 执行计时器的回调函数
• …

思考：为什么渲染进程不适用多个线程来处理这些事情？

如何调度任务？------- 排队

1. 在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环。
2. 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在：如果有，就取出第一个任务执行，执行完一个后进入下一次循环；如果没有，则进入休眠状态。
3. 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末尾，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。

这样一来，就可以让每个任务有条不紊的持续的进行下去。
整个过程，被称为事件循环（消息循环）

若干解释

何为异步？

代码在执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务，比如：

• 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”状态，从而导致浏览器卡死。

渲染主线程承担着及其重要的工作，无论如何都不能阻塞。因此，浏览器选择异步来解决这个问题。

使用异步的方式，渲染主线程用不阻塞。

面试题：如何理解JS的异步？

面试题：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。
所有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会阻碍渲染

任务有优先级吗？

任务没有优先级，在消息队列中先进先出

但消息队列是有优先级的

根据W3C的最新解释：

• 每个任务都有一个任务类型，同一个类型的任务必须在一个队列，不同类型的任务可以分属于不同的队列。在一次事件循环中，浏览器可以根据实际情况从不同的队列中取出任务执行。
• 浏览器必须准备好一个微队列，微队列中的任务优先所有其他任务执行

随着浏览器的复杂度急剧提示，W3C不再使用宏队列的说法

在目前 chrom 的实现中，至少包含了下面的队列：

• 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

//立即把一个函数添加到微队列
Promise.resolve().then(函数)

浏览器还有很多其他队列，但由于和我开发关系不大，不做考虑

面试题：阐述一下JS的事件循环

面试题：阐述一下JS的事件循环
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，必须先调度执行。

面试题：JS中的计时器能做到精确计时吗？为什么？

面试题：JS中的计时器能做到精确计时吗？为什么？
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，如果嵌套层级超过了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的时运行，因此带来了偏差

总结：单线程是异步产生的原因，事件循环是异步的实现方式