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事件循环

时间:2022-09-22 23:22:38浏览次数:50  
标签:浏览器 渲染 队列 任务 循环 线程 事件 进程

事件循环(Event Loop)

首先事件循环的重要性:

      事件循环是浏览器的核心原理,没有事件循环浏览器就根本跑不起来,前端就是和浏览器打交道,前端有很多技术分水岭,事件循环就是其中之一,在JS中很多技术都和事件循环相关,比如计时器,promise,ajax,node。

一、 浏览器的进程模型

1. 何为进程

l   程序运行需要有自己专属的内存空间,可以把这块内存空间简单理解为进程。

l   程序的变量,函数都是放在内存空间,相互独立:内存占用多少无所谓,但是不可能有交叉的,进程这样设计就是为了隔离,好处是一个进程崩了,不会影响其他进程。

                    

l   每个应用至少有一个进程,进程之间相互独立,即使要通信,也要双方同意。

2. 何为线程?

l   有了进程,就可以运行程序的代码。

l   运行代码的【人】称之为【线程】。

l   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。

l   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?

l   浏览器是一个多进程多线程的应用程序

l   浏览器内部工作及其复杂

l   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

    

可以在浏览器的任务管理器中查看当前所有进程

 

其中,最主要的进程有:

1、   浏览器进程

主要负责界面显示、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。

一个标签页一个渲染进程,界面交互是指标签的样子,浏览器皮肤,地址栏...

用户交互是指用户点击了鼠标,滚动了滚轮,敲击了键盘,最开始就一个浏览器进程,其他进程都是它启动的

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。

想一想平时打开几十个标签页,占用内存空间太大了,将来模式可能会是一个站点一个进程

将来该默认情况可能会有所改变,有兴趣的可以看看chrome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:

l  解析HTML,<a></a>解析

l  解析 CSS

l  计算样式,相同样式重叠

l  布局,元素宽高

l  处理图层

l  每秒把页面画60次,FPS帧率

l  执行全局JS代码

l  执行事件处理函数

l  执行计时器的回调函数

……

 

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:

1.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?

2.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?

3.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for( ; ; ){

Next_work_info;

}

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、持续的进行下去了。整个过程,被称之为事件循环(消息循环),w3c标准里叫事件循环event loop,谷歌浏览器里叫message loop

 

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:

l  计时完成后需要执行的任务—— setTimeout(fn,3000) 、setInterval

l  网络通信完成后需要执行的任务—— XHR、Fetch

fetch是web提供的一个可以获取异步资源的api

l  用户操作后需要执行的任务—— addEventListener(‘click’,fn)

 

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」

同步:

   

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,浏览器选择异步来解决这个问题

 

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?

先看代码

 

监听点击事件,点击过后改变h1文本,文本是已经改变了的,但是改变不代表看的到,这时产生了一个新任务排队去将页面重新渲染,函数继续运行,然后调用延迟函数死循环3秒,所以页面卡了3秒,期间别的事件都要排队。

所以为什么会阻碍渲染,因为都在渲染主线程里执行


 

 

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(宏队列、微队列)

 

根据W3C的最新解释:

l  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。

l  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:

l  延时队列:用于存放计时器到达后的回调任务,优先级「中」

l  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」

l  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

 

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

 


 

 

1面试题: 阐述一下JS 的事件循环

参考答案:

1.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。

2.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。

3.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。

 

2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。

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。

标签:浏览器,渲染,队列,任务,循环,线程,事件,进程
From: https://www.cnblogs.com/Acaninchoi/p/16721187.html

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