漫漫前端路之浏览器基础——页面循环系统篇

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消息队列和事件循环

image.png 渲染进程专门有一个 IO 线程用来接收其他进程传进来的消息,接收到消息之后,会将这些消息组装成任务发送给渲染主线程。

消息队列中的任务种类

  • 内部消息: 输入事件(鼠标滚动、点击、移动)、微任务、文件读写、WebSocket、JavaScript 定时器
  • 与页面相关的事件: JavaScript 执行、解析 DOM、样式计算、布局计算、CSS 动画 以上这些事件都是在主线程中执行的,所以在编写 Web 应用时,你还需要衡量这些事件所占用的时长,并想办法解决单个任务占用主线程过久的问题。

页面单线程的缺点

页面线程所有执行的任务都来自于消息队列。消息队列是“先进先出”的属性,也就是说放入队列中的任务,需要等待前面的任务被执行完,才会被执行。

如何处理高优先级的任务

比如监控DOM节点的变化情况,若采用同步形式,则每次都调js接口影响效率,若采用异步形式,则会影响监控的实时性。

  • 解决办法:通常我们把消息队列中的任务称为宏任务,每个宏任务中都包含了一个微任务队列,在执行宏任务的过程中,如果 DOM 有变化,那么就会将该变化添加到微任务列表中,这样就不会影响到宏任务的继续执行,因此也就解决了执行效率的问题。等宏任务中的主要功能都直接完成之后,这时候,渲染引擎并不着急去执行下一个宏任务,而是执行当前宏任务中的微任务,因为 DOM 变化的事件都保存在这些微任务队列中这样也就解决了实时性问题

如何解决单任务执行时间过长的问题

image.png 如果在执行动画过程中,其中有个 JavaScript 任务因执行时间过久,占用了动画单帧的时间,这样会给用户制造了卡顿的感觉,这当然是极不好的用户体验。针对这种情况,JavaScript 可以通过回调功能来规避这种问题,也就是让要执行的 JavaScript 任务滞后执行。

setTimeout API

要执行一段异步任务,需要先将任务添加到消息队列中。不过通过定时器设置回调函数有点特别,它们需要在指定的时间间隔内被调用,但消息队列中的任务是按照顺序执行的,所以为了保证回调函数能在指定时间内执行,你不能将定时器的回调函数直接添加到消息队列中

  1. 在 Chrome 中除了正常使用的消息队列之外,还有另外一个消息队列,这个队列中维护了需要延迟执行的任务列表,包括了定时器和 Chromium 内部一些需要延迟执行的任务。所以当通过 JavaScript 创建一个定时器时,渲染进程会将该定时器的回调任务添加到延迟队列中。
  2. 处理完消息队列中的一个任务之后,就开始执行 ProcessDelayTask 函数。ProcessDelayTask 函数会根据发起时间和延迟时间计算出到期的任务,然后依次执行这些到期的任务。等到期的任务执行完成之后,再继续下一个循环过程。
  3. 设置一个定时器,JavaScript 引擎会返回一个定时器的 ID。那通常情况下,当一个定时器的任务还没有被执行的时候,也是可以取消的,具体方法是调用 clearTimeout 函数

使用注意事项

  1. 如果当前任务执行时间过久,会影响定时器任务的执行
  2. 如果 setTimeout 存在嵌套调用,那么系统会设置最短时间间隔为 4 毫秒
  3. 未激活的页面,setTimeout 执行最小间隔是 1000 毫秒——如果标签不是当前的激活标签,那么定时器最小的时间间隔是 1000 毫秒,目的是为了优化后台页面的加载损耗以及降低耗电量
  4. 延时执行时间有最大值——那就是 Chrome、Safari、Firefox 都是以 32 个 bit 来存储延时值的,32bit 最大只能存放的数字是 2147483647 毫秒,这就意味着,如果 setTimeout 设置的延迟值大于 2147483647 毫秒(大约 24.8 天)时就会溢出,那么相当于延时值被设置为 0 了
  5. 使用 setTimeout 设置的回调函数中的 this 不符合直觉——箭头函数或者Bind改变this

同步回调 vs 异步回调

let callback = function(){
    console.log('i am do homework')
}
function doWork(cb) {
    console.log('start do work')
    cb()
    console.log('end do work')
}
doWork(callback)

回调函数 callback 是在主函数 doWork 返回之前执行的,我们把这个回调过程称为同步回调

let callback = function(){
    console.log('i am do homework')
}
function doWork(cb) {
    console.log('start do work')
    setTimeout(cb,1000)   
    console.log('end do work')
}
doWork(callback)

这次 callback 并没有在主函数 doWork 内部被调用,我们把这种回调函数在主函数外部执行的过程称为异步回调

XMLHttpRequest API

image.png

XMLHttpRequest API之坑

  1. 涉及跨域问题,默认不打开的话请求会被block掉
  2. HTTPS 混合内容的问题:包含了一些不符合https安全要求的内容,比如一些http的图片,文件等

资料来源

time.geekbang.org/column/intr…