事件循环 ​

一、浏览器的进程模型 ​

何为线程? ​

程序运行需要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。

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。

何为进程? ​

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。

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。

• 浏览器进程
• 网络进程
• 渲染进程

可以通过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

主要负责页面显示、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(本章重点进程)

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前不互相影响。

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
• 执行计算器的回调函数
• ...

要处理这么多的任务, 主线程遇到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, 执行完一个后进行下一次循环; 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、持续的进行下去了。

整个过程, 被称之为事件循环(消息循环)

三、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解决的任务, 比如:

• 实际完成后需要执行的任务, 如 setTimeout、setInterval
• 网络通信完成后需要执行的任务, 如 XHR、Fetch
• 用户操作后需要执行的任务, 如 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, 渲染主线程永不阻塞

JS 为何会阻塞渲染? ​

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 = 'Alexshwing';
  delay(3000)
}

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任务, 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, 微队列的任务优先其他任务执行
• https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#perform-a-microtask-checkpoint

在目前 Chrome 的实现中, 至少包含了下面的队列:

• 延时队列: 用于存放定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 (Promise、MutationObserver)