前端人必须理解的事件循环,浏览器渲染的入门!

事件循环是浏览器的核心原理,他和浏览器密切相关,而我们前端人员天天和浏览器打交道,如果你想彻底深入了解浏览器,事件循环可以带你走近这一步。

首先我们要认识一下浏览器,我们通过浏览器的进程模型来了解他

浏览器的进程模型

何为进程

程序在运行的时候需要有他的专属内存空间,我们把这个内存空间简单理解为内存。

每个应用至少有一个进程,且进程和进程之间是相互独立的,你的QQ崩坏了,并不会影响你的微信正常运行,进程之间可以相互通信,但是必须征得双方同意,你用微信,或者qq登入王者荣耀的时候,是不是就需要他们两个的授权才可以登入

何为线程

有了进程之后就可以运行程序的代码了,线程它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位,一个进程至少包含一个线程,所以进程开启后会自动创建创建一个线程来运行代码,一个进程可以包括多个线程,当程序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。

打个比方,进程就像是一个工厂,它有自己的厂房(内存空间)、设备(文件等资源)。线程则是工厂里的工人,这些工人(线程)可以同时工作,共同使用工厂里的资源,来完成各种任务。至少得有一个工人在工作,不然你不算是一个工厂,但需要同时运作流水线时,一个人肯定不够,这时候这个第一个工人就会召集其他工人来共同运作。

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

浏览器内部工作十分复杂,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,它会自动开始多个进程

可以在浏览器的任务管理中查看所有进程

其中最主要的进程有

1.浏览器进程

主要是负责界面显示,用户交互,子进程管理。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。网络进程会启动多个不同的线程来处理不同的网络任务

3. 渲染进程(重点!!)

渲染进程启动后,会开启一个渲染主线程,主要负责执行HTML,CSS,JS代码。默认情况下,浏览器会位每一个标签页开启一个新的浏览进程,以保证不同的标签页不互相影响。 浏览主线程是浏览器中最繁忙的线程,最后他处理的任务不包括但不限于

要处理这么多任务,主线程遇到了很大的问题,如何进行调度???

渲染主线程想到了一个好办法来处理这个问题:排队

  1. 最开始的时候渲染主线程会进入一个无限循环

  2. 每一个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,执行完第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,如果主进程是休眠状态,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絮的,持续的进行下去。

整个过程,被称之为事件循环

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:

如果让渲染主线程去等待这些任务的时机到达,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

浏览主线程承担着极其重要的工作,无论如何都不能阻塞

因此,浏览器如何选择异步来解决这个问题

使用异步的方法,渲染主线程永不阻塞。

面试题:如何理解JS的异步?

兄弟们划重点!!你能在面试官面前讲到下文的百分之五十都赢麻了!!

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。

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html.spec.whatwg.org/multipage/w...

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:

scss 复制代码
//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。

我们下面来看一段代码理解一下上面的优先级

因为是全局代码,所以是先执行全局JS,遇到了setTimeout函数,将其放到延时队列,然后是输出2setTimeout函数计时器到了时间再把他放到渲染主线程中,就算计时器里的数是0,也需要先把他放到延时队列中

我们可以看到先是执行全局,输出3,然后是看微队列,他的优先级最高,然后是延时队列,所以输出结果是 3 2 1

我们再把代码变得复杂一点看看

先是全局,先是有一个setTimeout函数,把它加入到延时队列,然后有console.log(5)输出了五,延时队列,放入到渲染主线程,输出3,把函数体a放入到微队列中,然后是执行函数体a,先是输出1,再是2

下面还是两道面试题送给各位

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。

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:

Duvi Education 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

END

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