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01_原理-事件循环

news 2025/8/28 23:58:41

01_原理-事件循环

文章目录

  • 01_原理-事件循环
  • 一、浏览器的进程模型
    • ①：何为进程？
    • ②：何为线程？
    • ③：浏览器有哪些进程和线程？
  • 二、渲染主线程是如何工作的？
  • 三、若干解释
    • ①：何为异步？
    • ②：JS为何会阻碍渲染？
    • ③：任务有优先级吗？
    • ④：js优先级案例

一、浏览器的进程模型

①：何为进程？

程序运行需要有它自己专属的内存空间，可以把这块内存空间简单的理解为进程

②：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」称之为「线程」。

一个进程至少有一个线程，所以在进程开启后会自动创建一个线程来运行代码，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，所以一个进程中可以包含多个线程。

③：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

浏览器内部工作极其复杂。

为了避免相互影响，为了减少连环崩溃的几率，当启动浏览器后，它会自动启动多个进程。

在这里插入图片描述

1.可以在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程

在这里插入图片描述

其中，最主要的进程有：
1.浏览器进程
主要负责界面显示、用户交互、子进程管理等。刻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（本节课重点讲解的进程）
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。

将来该默认模式可能会有所改变，有兴趣的同学可参见chrome官方说明文档

二、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
  • 等·······

思考题：为什么渲染进程不适用多个线程来处理这些事情？

要处理这么多的任务，主线程遇到了一个前所未有的难题：如何调度任务？

比如：

  • 我正在执行一个JS函数，执行到一半的时候用户点击了按钮，我该立即去执行点击事件的处理函数吗？

  • 我正在执行一个JS函数，执行到一半的时候某个计时器到达了时间，我该立即去执行它的回调吗？

  • 浏览器进程通知我“用户点击了按钮”，与此同时，某个计时器也到达了时间，我应该处理哪一个呢？

渲染主线程想出了一个绝妙的主意来处理这个问题：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

这样一来，就可以让每个任务有条不紊的、持续的进行下去了。

三、若干解释

①：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」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！

使用异步的方式，渲染主线程永不阻塞

面试题：如何理解JS的异步？
参考答案：
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

②：JS为何会阻碍渲染？

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>Coke</h1>
<button>按钮</button>
<script>
var h1 = document.querySelector('h1');
var btn = document.querySelector('button');// 死循环指定的时间
function delay(duration) {var start = Date.now();while (Date.now() - start < duration) {}
}btn.onclick = function () {h1.textContent = 'Coke很帅！'delay(3000)
};
</script>
</body>
</html>

在这里插入图片描述

③：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
    https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#perform-a-microtask-checkpoint

随着浏览器的复杂度急剧提升，W3C不再使用宏队列的说法

在目前chrome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主要是使用Promise、MutationObserver
例如：

//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的队列，由于和我们开发关系不大，不作考虑

面试题：阐述一下JS的事件循环
参考答案：
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未尾即可。
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。

面试题：JS中的计时器能做到精确计时吗？为什么？
参考答案：
不行，因为：
1.计算机硬件没有原子钟，无法做到精确计时ǐ
2.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
3.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
4.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

④：js优先级案例

1.案例1

setTimeout(function (){console.log(1)
}, 0)console.log(2)

在这里插入图片描述

2.案例2

// 死循环指定的时间
function delay(duration){var start = Date.now();while(Date.now() - start < duration){  }
}setTimeout(function (){console.log(1)
},0)delay(1000)console.log(2)

在这里插入图片描述

3.案例3

setTimeout(function (){console.log(1)
},0)// 将改任务放到微队列中（微队列：优先级最高）
Promise.resolve().then(function(){console.log(3)
})console.log(2)

在这里插入图片描述

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