事件循环

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浏览器的进程模型

单线程是异步产生的原因,事件循环是异步的实现方式

何为进程?

程序运行需要有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,也要双方同意。

何为线程?

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」。

一个进程至少一个线程,所以在进程开始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?

现在的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,为了减少连环奔溃的几率,当启动浏览器后,他会自动启动多个进程。

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对于前端来说,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
  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。

现在一个标签页一个进程

未来很可能一个站点,不管开多少个标签页,都只有一个进程。参考chrome文档

渲染主线程是如何工作的?

渲染主线程是浏览器最繁忙的线程,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
  • 执行计时器的回调函数
  • ......

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  1. 最开始的时间,渲染主线程会进入一个无限循环
  2. 每一次玄幻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 整个过程,被称为事件循环(消息循环)

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:

  • 计时完成后需要执行的任务 -- setTimeout、setInterval
  • 网络通信完成后需要执行的任务 -- XHE、Fetch
  • 用户操作后需要执行的任务 如果让渲染主线程等待这些任务的时间达到,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」

如果同步执行 image.png 渲染主线程承担极其重要的工作,无论如何都不能阻塞!

所以浏览器选择了异步执行

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优先级问题

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的其他任务执行 html.spec.whatwg.org/multipage/w…

随着浏览器的复杂度极度提升,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:

  • 微队列:用户存放需要最快执行的任务,优先级「最高」
  • 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」
  • 延时队列:用于存放计时器到达后的回调任务,优先级「中」

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添加任务到微队列的主要方式主要是使用promise、mutationObserver。

总结:事件循环又叫消息循环,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。这种说法目前已经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。每个任务有不同的列表,同类的任务必须在同一个队列,不同的任务可以属于不同队列。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。