悟!浅析事件循环机制(Event Loop)

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事件循环(event loop)又叫消息循环(message loop),是JavaScript实现异步的方式

为什么需要异步?

浏览器是一个多进程多线程的应用程序,其中最忙碌的莫过于渲染主线程,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
  • 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

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

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。

image.png

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

image.png

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。

举个例子:

  <body>
    <h1>Because you're too beautiful!</h1>
    <button>change</button>
    <script>
      var h1 = document.querySelector("h1");
      var btn = document.querySelector("button");

      // 死循环指定的时间
      function delay(duration) {
        var start = Date.now();
        while (Date.now() - start < duration) {}
      }

      btn.onclick = function () {
        h1.textContent = "只因你太美!";
        //此时页面文本已经修改, 文本渲染的任务添加到队列中还未执行
        delay(3000);
        //阻塞三秒,此时浏览器卡死,所有的任务都无法执行,包括改变窗口大小,滚动滚动条...
      };
    </script>
  </body>

上边代码在改变文本后又执行了三秒的死循环,此时后续的渲染任务无法执行,导致改变窗口大小的任务无法执行,故会出现下图卡死的情况,等到渲染任务执行后,后续的改变窗口大小的任务才会执行

img

优先级

任务没有优先级,在消息队列中先进先出

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」
function a() {
  console.log(1);
  Promise.resolve().then(function () {
    console.log(2);
  });
}
setTimeout(function () {
  console.log(3);
}, 0);

Promise.resolve().then(a);

console.log(5);

我们来分析一下这段代码的运行过程:

  1. 首先遇到定时器,将其回调添加到延时队列
  2. 然后是Promise.resolve().then(),将其回调函数a添加到微任务队列
  3. 输出5,主线程执行完毕
  4. 执行微任务队列,函数a执行,输出1
  5. 遇到Promise.resolve().then(),将其回调添加到微任务队列
  6. 执行微任务队列中的回调,输出2,微任务队列为空
  7. 执行延时队列,输出3

最终的结果为:5,1,2,3

参考答案

问:阐述一下 JS 的事件循环

答: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。