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进程与线程

进程：程序的一次执行, 它占有一片独有的内存空间。可以通过windows任务管理器查看进程。

线程：是进程内的一个独立执行单元,是程序执行的一个完整流程. 是CPU的最小的调度单元

例如：在这里插入图片描述注意：

应用程序必须运行在某个进程的某个线程上
一个进程中至少有一个运行的线程: 主线程, 进程启动后自动创建
一个进程中也可以同时运行多个线程, 我们会说程序是多线程运行的
一个进程内的数据可以供其中的多个线程直接共享
多个进程之间的数据是不能直接共享的
线程池(thread pool): 保存多个线程对象的容器, 实现线程对象的反复利用

浏览器内核

浏览器内核是支撑浏览器运行的最核心的程序。

不同的浏览器可能不一样：

graph LR
A(内核) --> B(Chrome, Safari : webkit)
A --> C(firefox : Gecko)
A --> D(IE: Trident)
A --> E(360,搜狗等国内浏览器: Trident + webkit)

内核由很多模块组成:

js引擎模块 : 负责js程序的编译与运行
html,css文档解析模块 : 负责页面文本的解析
DOM/CSS模块 : 负责dom/css在内存中的相关处理
布局和渲染模块 : 负责页面的布局和效果的绘制(内存中的对象)
定时器模块 : 负责定时器的管理
DOM事件响应模块 : 负责事件的管理
网络请求模块 : 负责ajax请求

其中前四个处于主线程，后三个处于分线程。但这并不意味着后三个就在分线程上运行，前面我们提到过js是单线程的。

定时器引发的思考

==定时器并不能保证真正定时执行！==，一般会延迟一丁点(可以接受), 也有可能延迟很长时间。

例如以下代码的定时器是完全不准确的：

<script type="text/javascript">

  document.getElementById('btn').onclick = function () {
    var start = Date.now()
    console.log('启动定时器前...')
    setTimeout(function () {
      console.log('定时器执行了', Date.now()-start)
    }, 200)
    console.log('启动定时器后...')

    // 做一个长时间的工作
    for (var i = 0; i < 1000000000; i++) {

    }
  }
</script>

定时器回调函数是在分线程执行的吗? 在主线程执行的, js是单线程的

定时器是如何实现的? 事件循环模型

JS是单线程执行的

我们可以用以下代码证明JS是单线程执行的：

<script type="text/javascript">
  setTimeout(function () {
    console.log('timeout 2222')
    alert('22222222')
  }, 2000)
  setTimeout(function () {
    console.log('timeout 1111')
    alert('1111111')
  }, 1000)
  setTimeout(function () {
    console.log('timeout() 00000')
  }, 0)
  function fn() {
    console.log('fn()')
  }
  fn()

  console.log('alert()之前')
  alert('------') //暂停当前主线程的执行, 同时暂停计时, 点击确定后, 恢复程序执行和计时
  console.log('alert()之后')
</script>

alert()函数有暂停当前主线程的执行, 同时暂停计时的功能

有运行结果可以知道： setTimeout()的回调函数是在主线程执行的，定时器回调函数只有在运行栈中的代码全部执行完后才有可能执行。

为什么js要用单线程模式, 而不用多线程模式? JavaScript的单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。

例如我们可以想象一下：我们现在有两个线程对一个div进行操作，其中一个线程是设置样式的，另一个线程是删除的。有这么一种情况它是有发生的可能性的：当运行其中一个线程进行样式设置时，突然线程切换，把div删除了，当回到原来的线程的时候就会出现错误。

我们可以将JS中的代码从另一种角度分类：

初始化代码
回调代码

js引擎执行代码的基本流程：先执行初始化代码: 包含一些特别的代码 --> 回调函数(异步执行，后面在某个时刻才会执行回调代码)

常见的回调函数：

设置定时器
绑定事件监听
发送ajax请求

特别注意：setTimeout()是初始化代码，它里面的回调函数才是回调代码！

事件循环模型

原理图：在这里插入图片描述 WEB APIS中的三个模块负责处理对应的回调代码。从此图我们可以明显的发现这三个模块处理器(由浏览器提供)是处于分线程的位置，而JS引擎处于主线程的位置(它也只可能处于主线程的位置)

模型的2个重要组成部分:

事件(定时器/DOM事件/Ajax)管理模块
回调队列(callback queue)

模型的运转流程: 执行初始化代码, 将事件回调函数交给对应模块管理。当事件发生时, 管理模块会将回调函数及其数据添加到回调列队中，只有当初始化代码执行完后(可能要一定时间), 才会遍历读取回调队列中的回调函数执行。

H5 Web Workers实现多线程

Web Workers 是 HTML5 提供的一个javascript多线程解决方案。我们可以将一些大计算量的代码交由web Worker运行而不冻结用户界面。但是子线程完全受主线程控制，==且不得操作DOM==。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质

使用步骤：

创建在分线程执行的js文件
在主线程中的js中发消息并设置回调

相关API

Worker: 构造函数, 加载分线程执行的js文件
Worker.prototype.onmessage: 用于接收另一个线程的回调函数
Worker.prototype.postMessage: 向另一个线程发送消息

我们模拟一个场景：用分线程计算斐波那契数列，在计算的这段时间之内不冻结用户界面，可以自由操作。

主线程：

<input type="text" placeholder="数值" id="number">
<button id="btn">计算</button>
<script type="text/javascript">
  var input = document.getElementById('number')
  document.getElementById('btn').onclick = function () {
    var number = input.value

    //创建一个Worker对象
    var worker = new Worker('worker.js')
    // 绑定接收消息的监听
    worker.onmessage = function (event) {
      console.log('主线程接收分线程返回的数据: '+event.data)
      alert(event.data)
    }

    // 向分线程发送消息
    worker.postMessage(number)
    console.log('主线程向分线程发送数据: '+number)
  }
  // console.log(this) // window

</script>

分线程：

function fibonacci(n) {
  return n<=2 ? 1 : fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)  //递归调用
}

console.log(this)
this.onmessage = function (event) {
  var number = event.data
  console.log('分线程接收到主线程发送的数据: '+number)
  //计算
  var result = fibonacci(number)
  postMessage(result)
  console.log('分线程向主线程返回数据: '+result)
  // alert(result)  alert是window的方法, 在分线程不能调用
  // 分线程中的全局对象不再是window, 所以在分线程中不可能更新界面
  //console是每个浏览器都提供的实现，跟window没有关系
}

注意：

alert是window的方法, 在分线程不能调用
分线程中的全局对象不再是window, 所以在分线程中不可能更新界面
console是每个浏览器都提供的实现，跟window没有关系

图解：在这里插入图片描述不足之处：

不能跨域加载JS
worker内代码不能访问DOM(更新UI)
不是每个浏览器都支持这个新特性

js线程机制与事件机制