前端高级面试题-浏览器

1 事件机制

事件触发三阶段

• document 往事件触发处传播，遇到注册的捕获事件会触发

• 传播到事件触发处时触发注册的事件

• 从事件触发处往 document 传播，遇到注册的冒泡事件会触发

  事件触发⼀般来说会按照上⾯的顺序进⾏，但是也有特例，如果给⼀个⽬标节点同时注
  册冒泡和捕获事件，事件触发会按照注册的顺序执⾏
  

// 以下会先打印冒泡然后是捕获
node.addEventListener('click',(event) =>{
console.log('冒泡')
},false);
node.addEventListener('click',(event) =>{
console.log('捕获 ')
},true)

注册事件

• 通常我们使⽤ addEventListener 注册事件，该函数的第三个参数可以是布尔值，也可以是对象。对于布尔值 useCapture 参数来说，该参数默认值为 false 。useCapture 决定了注册的事件是捕获事件还是冒泡事件
• ⼀般来说，我们只希望事件只触发在⽬标上，这时候可以使⽤ stopPropagation 来阻⽌事件的进⼀步传播。通常我们认为 stopPropagation 是⽤来阻⽌事件冒泡的，其实该函数也可以阻⽌捕获事件。 stopImmediatePropagation 同样也能实现阻⽌事件，但是还能阻⽌该事件⽬标执⾏别的注册事件

node.addEventListener('click',(event) =>{
event.stopImmediatePropagation()
console.log('冒泡')
},false);
// 点击 node 只会执⾏上⾯的函数，该函数不会执⾏
node.addEventListener('click',(event) => {
console.log('捕获 ')
},true)

事件代理

如果⼀个节点中的⼦节点是动态⽣成的，那么⼦节点需要注册事件的话应该注册在⽗节点上

<ul id="ul">
<li>1</li>
<li>2</li>
<li>3</li>
<li>4</li>
<li>5</li>
</ul>
<script>
let ul = document.querySelector('##ul')
ul.addEventListener('click', (event) => {
console.log(event.target);
})
</script>

事件代理的⽅式相对于直接给⽬标注册事件来说，有以下优点

• 节省内存
• 不需要给⼦节点注销事件

2 跨域

因为浏览器出于安全考虑，有同源策略。也就是说，如果协议、域名或者端⼝有⼀个不同就是跨域， Ajax 请求会失败

JSONP

JSONP 的原理很简单，就是利⽤ <script> 标签没有跨域限制的漏洞。通过 <script> 标签指向⼀个需要访问的地址并提供⼀个回
调函数来接收数据当需要通讯时

<script src="http://domain/api?param1=a&param2=b&callback=jsonp"></script>
<script>
function jsonp(data) {
console.log(data)
}
</script>

• JSONP 使⽤简单且兼容性不错，但是只限于 get 请求

CORS

• CORS 需要浏览器和后端同时⽀持
• 浏览器会⾃动进⾏ CORS 通信，实现 CORS 通信的关键是后端。只要后端实现了CORS ，就实现了跨域。
• 服务端设置 Access-Control-Allow-Origin 就可以开启 CORS 。 该属性表示哪些域名可以访问资源，如果设置通配符则表示所有⽹站都可以访问资源

document.domain

• 该⽅式只能⽤于⼆级域名相同的情况下，⽐如 a.test.com 和 b.test.com 适⽤于该⽅式。

• 只需要给⻚⾯添加 document.domain = ‘test.com’ 表示⼆级域名都相同就可以实现跨域

postMessage

这种⽅式通常⽤于获取嵌⼊⻚⾯中的第三⽅⻚⾯数据。⼀个⻚⾯发送消息，另⼀个⻚⾯判断来源并接收消息

// 发送消息端
window.parent.postMessage('message', 'http://blog.poetries.com');
// 接收消息端
var mc = new MessageChannel();
mc.addEventListener('message', (event) => {
var origin = event.origin || event.originalEvent.origin;
if (origin === 'http://blog.poetries.com') {
console.log('验证通过')
}
});

3 Event loop

JS中的event loop

众所周知 JS 是⻔⾮阻塞单线程语⾔，因为在最初 JS 就是为了和浏览器交互⽽诞⽣的。如果 JS 是⻔多线程的语⾔话，我们在多个线程中处理 DOM就可能会发⽣问题（⼀个线程中新加节点，另⼀个线程中删除节点）

• JS 在执⾏的过程中会产⽣执⾏环境，这些执⾏环境会被顺序的加⼊到执⾏栈中。如果遇到异步的代码，会被挂起并加⼊到 Task （有多种 task ） 队列中。⼀旦执⾏栈为空，Event Loop 就会从 Task 队列中拿出需要执⾏的代码并放⼊执⾏栈中执⾏，所以本质上来说 JS 中的异步还是同步⾏为

console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0);
console.log('script end');

• 不同的任务源会被分配到不同的 Task 队列中，任务源可以分为 微任务（ microtask ） 和 宏任务（ macrotask ）。在 ES6 规范中，microtask 称为 jobs，macrotask 称为 task

console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0);
new Promise((resolve) => {
console.log('Promise')
resolve()
}).then(function() {
console.log('promise1');
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
console.log('script end');
// script start => Promise => script end => promise1 => promise2 => setTime

以上代码虽然 setTimeout 写在 Promise 之前，但是因为 Promise 属于微任务⽽ setTimeout 属于宏任务

微任务

• process.nextTick
• promise
• Object.observe
• MutationObserver

宏任务

• script

• setTimeout

• setInterval

• setImmediate

• I/O

• UI rendering
  宏任务中包括了 script ，浏览器会先执⾏⼀个宏任务，接下来有异步代码
  的话就先执⾏微任务

所以正确的⼀次 Event loop 顺序是这样的

• 执⾏同步代码，这属于宏任务

• 执⾏栈为空，查询是否有微任务需要执⾏

• 执⾏所有微任务

• 必要的话渲染 UI

• 然后开始下⼀轮 Event loop ，执⾏宏任务中的异步代码

   通过上述的 Event loop 顺序可知，如果宏任务中的异步代码有⼤量的计算并且需要操作 DOM 的话，为了更快的响应界⾯响应，我们可以把操作 DOM放⼊微任务中
  

Node 中的 Event loop

• Node 中的 Event loop 和浏览器中的不相同。
• Node 的 Event loop 分为 6 个阶段，它们会按照顺序反复运⾏
  ┌───────────────────────┐
  ┌─>│ timers │
  │ └──────────┬────────────┘
  │ ┌──────────┴────────────┐
  │ │ I/O callbacks │
  │ └──────────┬────────────┘
  │ ┌──────────┴────────────┐
  │ │ idle, prepare │
  │ └──────────┬────────────┘ ┌───────────────┐
  │ ┌──────────┴────────────┐ │ incoming: │
  │ │ poll │<──connections─── │
  │ └──────────┬────────────┘ │ data, etc. │
  │ ┌──────────┴────────────┐ └───────────────┘
  │ │ check │
  │ └──────────┬────────────┘
  │ ┌──────────┴────────────┐
  └──┤ close callbacks │
  └───────────────────────┘

timer

• timers 阶段会执⾏ setTimeout 和 setInterval
• ⼀个 timer 指定的时间并不是准确时间，⽽是在达到这个时间后尽快执⾏回调，可能会因为系统正在执⾏别的事务⽽延迟

I/O

• I/O 阶段会执⾏除了 close 事件，定时器和 setImmediate 的回调

poll

• poll 阶段很重要，这⼀阶段中，系统会做两件事情
  • 执⾏到点的定时器
  • 执⾏ poll 队列中的事件
• 并且当 poll 中没有定时器的情况下，会发现以下两件事情
  • 如果 poll 队列不为空，会遍历回调队列并同步执⾏，直到队列为空或者系统限制
  • 如果 poll 队列为空，会有两件事发⽣
  • 如果有 setImmediate 需要执⾏， poll 阶段会停⽌并且进⼊到 check 阶段执⾏setImmediate
  • 如果没有 setImmediate 需要执⾏，会等待回调被加⼊到队列中并⽴即执⾏回调
  • 如果有别的定时器需要被执⾏，会回到 timer 阶段执⾏回调。

check

• check 阶段执⾏ setImmediate

close callbacks

• close callbacks 阶段执⾏ close 事件
• 并且在 Node 中，有些情况下的定时器执⾏顺序是随机的

setTimeout(() => {
console.log('setTimeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate');
})
// 这⾥可能会输出 setTimeout，setImmediate
// 可能也会相反的输出，这取决于性能
// 因为可能进⼊ event loop ⽤了不到 1 毫秒，这时候会执⾏ setImmediate
// 否则会执⾏ setTimeout

上⾯介绍的都是 macrotask 的执⾏情况， microtask 会在以上每个阶段完成后⽴即执⾏

setTimeout(()=>{
console.log('timer1')
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1')
})
}, 0)
setTimeout(()=>{
console.log('timer2')
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise2')
})
}, 0)
// 以上代码在浏览器和 node 中打印情况是不同的
// 浏览器中⼀定打印 timer1, promise1, timer2, promise2
// node 中可能打印 timer1, timer2, promise1, promise2
// 也可能打印 timer1, promise1, timer2, promise2

Node 中的 process.nextTick 会先于其他 microtask 执⾏

setTimeout(() => {
console.log("timer1");
Promise.resolve().then(function() {
console.log("promise1");
});
}, 0);
process.nextTick(() => {
console.log("nextTick");
});
// nextTick, timer1, promise1

4 Service Worker

Service workers 本质上充当Web应⽤程序与浏览器之间的代理服务器，也可以在⽹络可⽤时作为浏览器和⽹络间的代理。它们旨在
（除其他之外）使得能够创建有效的离线体验，拦截⽹络请求并基于⽹络是否可⽤以及更新的资源是否驻留在服务器上来采取适当的
动作。他们还允许访问推送通知和后台同步API

⽬前该技术通常⽤来做缓存⽂件，提⾼⾸屏速度

// index.js
if (navigator.serviceWorker) {
navigator.serviceWorker
.register("sw.js")
.then(function(registration) {
console.log("service worker 注册成功");
})
.catch(function(err) {
console.log("servcie worker 注册失败");
});
}
// sw.js
// 监听 `install` 事件，回调中缓存所需⽂件
self.addEventListener("install", e => {
e.waitUntil(
caches.open("my-cache").then(function(cache) {
return cache.addAll(["./index.html", "./index.js"]);
})
);
});
// 拦截所有请求事件
// 如果缓存中已经有请求的数据就直接⽤缓存，否则去请求数据
self.addEventListener("fetch", e => {
e.respondWith(
caches.match(e.request).then(function(response) {
if (response) {
return response;
}
console.log("fetch source");
})
);
});

• 打开⻚⾯，可以在开发者⼯具中的 Application 看到 Service Worker 已经启动了
• 在 Cache 中也可以发现我们所需的⽂件已被缓存
• 当我们重新刷新⻚⾯可以发现我们缓存的数据是从 Service Worker 中读取的

5 渲染机制

浏览器的渲染机制⼀般分为以下⼏个步骤

• 处理 HTML 并构建 DOM 树。
• 处理 CSS 构建 CSSOM 树。
• 将 DOM 与 CSSOM 合并成⼀个渲染树。
• 根据渲染树来布局，计算每个节点的位置。
• 调⽤ GPU 绘制，合成图层，显示在屏幕上
• 在构建 CSSOM 树时，会阻塞渲染，直⾄ CSSOM 树构建完成。并且构建 CSSOM 树是⼀个⼗分消耗性能的过程，所以应该尽量保证层级扁平，减少过度层叠，越是具体的 CSS 选择器，执⾏速度越慢
• 当 HTML 解析到 script 标签时，会暂停构建 DOM，完成后才会从暂停的地⽅重新开始。也就是说，如果你想⾸屏渲染的越快，就越不应该在⾸屏就加载 JS ⽂件。并且 CSS 也会影响 JS 的执⾏，只有当解析完样式表才会执⾏ JS，所以也可以认为这种情况下，CSS 也会暂停构建 DOM

图层

⼀般来说，可以把普通⽂档流看成⼀个图层。特定的属性可以⽣成⼀个新的图层。不同的图层渲染互不影响，所以对于某些频繁需要
渲染的建议单独⽣成⼀个新图层，提⾼性能。但也不能⽣成过多的图层，会引起反作⽤

• 通过以下⼏个常⽤属性可以⽣成新图层
  • 3D 变换： translate3d 、 translateZ
  • will-change
  • video 、 iframe 标签
  • 通过动画实现的 opacity 动画转换
  • position: fixed

重绘（Repaint）和回流（Reflow）

• 重绘是当节点需要更改外观⽽不会影响布局的，⽐如改变 color 就叫称为重绘

• 回流是布局或者⼏何属性需要改变就称为回流

  回流必定会发⽣重绘，重绘不⼀定会引发回流。回流所需的成本⽐重绘⾼的多，改变深层次的节点很可能
  导致⽗节点的⼀系列回流
  

• 所以以下⼏个动作可能会导致性能问题：

  • 改变 window ⼤⼩
  • 改变字体
  • 添加或删除样式
  • ⽂字改变
  • 定位或者浮动
  • 盒模型

很多⼈不知道的是，重绘和回流其实和 Event loop 有关

• 当 Event loop 执⾏完 Microtasks 后，会判断 document 是否需要更新。因为浏览器是 60Hz 的刷新率，每 16ms 才会更新⼀次。
• 然后判断是否有 resize 或者 scroll ，有的话会去触发事件，所以 resize 和scroll 事件也是⾄少 16ms 才会触发⼀次，并且⾃带节流功能。
• 判断是否触发了 media query
• 更新动画并且发送事件
• 判断是否有全屏操作事件
• 执⾏ requestAnimationFrame 回调
• 执⾏ IntersectionObserver 回调，该⽅法⽤于判断元素是否可⻅，可以⽤于懒加载上，但是兼容性不好
• 更新界⾯
• 以上就是⼀帧中可能会做的事情。如果在⼀帧中有空闲时间，就会去执⾏requestIdleCallback 回调

减少重绘和回流

• 使⽤ translate 替代 top
• 使⽤ visibility 替换 display: none ，因为前者只会引起重绘，后者会引发回流（改变了布局）
• 不要使⽤ table 布局，可能很⼩的⼀个⼩改动会造成整个 table 的重新布局
• 动画实现的速度的选择，动画速度越快，回流次数越多，也可以选择使⽤requestAnimationFrame
• CSS 选择符从右往左匹配查找，避免 DOM 深度过深
• 将频繁运⾏的动画变为图层，图层能够阻⽌该节点回流影响别的元素。⽐如对于 video
  标签，浏览器会⾃动将该节点变为图层