前端面试题

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前端面试题

如何理解js的异步?

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。
渲染主线程承担着诸多工作,渲染页面,执行js都由主线程执行。如果使用同步的方式,就可能导致主线程阻塞,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,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,自身立即结束这些任务的执行,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程运行。

解释一下js的事件循环

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,而其他线程主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。

js中的计时器能做到精确计时吗?为什么?

不行,因为:

  1. 计算机硬件没有原子钟,没法做到精确计时;
  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。

浏览器是如何渲染页面的?

当浏览器的网络线程收到HTML文档后,会产生一个渲染任务,并将其传递给渲染主线程的消息队列。
在事件循环机制的作用下,渲染主线程取出消息队列中的渲染任务,开启渲染流程。
整个渲染流程分为多个阶段,分别是:HTML解析(Parse HTML)、样式计算(Recalculate Style)、布局(Layout)、分层(Layer)、绘制(Paint)、分块(Tiling)、光栅化(Raster)、画(Draw)
每个阶段都有明确的输入输出,上一个阶段的输出会成为下一个阶段的输入。
这样,整个渲染流程就形成了一套组织严密的生产流水线。

  1. 渲染的第一步是解析HTML(Parse HTML):解析过程中遇到CSS解析CSS,遇到JS执行JS。为了提高解析效率,浏览器在开始解析前,会启动一个预解析的线程,率先下载HTML中的外部CSS文件和外部的JS文件。
    如果主线程解析到link位置,此时外部的CSS文件还没有下载解析好,主线程不会等待,继续解析后续的HTML。这是因为下载和解析CSS的工作是在预解析线程中进行的。这就是CSS不会阻塞HTML解析的根本原因。
    如果主线程解析到script位置,会停止解析HTML,转而等待JS文件下载好,并将全局代码解析执行完成后,才能继续解析HTML。这是因为JS代码的执行过程可能会修改当前的DOM树,所以DOM树的生成必须暂停。这就是JS会阻塞HTML解析的根本原因。
    第一步完成后,会得到DOM树和CSSOM树,浏览器的默认样式、内部样式、外部样式、行内样式均会包含在CSSOM树中。* chrome中正常情况会等待css和dom树都加载完成,构建完cssom树再进行渲染,所以如果css文件过大,处于下载中,页面会显示白屏。如果css文件长时间无法加载成功,那么页面会渲染出不带有css样式的页面。而在firefox中,如果css文件过大,浏览器会先渲染出不带有css样式的页面,待css文件加载完成后,再次进行页面渲染。css加载会造成阻塞吗? - 知乎 (zhihu.com) *
  2. 渲染的下一步是样式计算(Recalculate Style):主线程会遍历得到的DOM树,依次为树中的每个节点计算出它的最终样式,称之为Computed Style
    在这一过程中,很多预设值会变成绝对值,比如red会变成rgb(255,0,0);相对单位会变成绝对单位,比如em会变成px
    这一步完成后,会得到一颗带有样式的DOM树。
  3. 接下来是布局(Layout),布局完成后会得到布局树:
    布局阶段会依次遍历DOM树的每一个节点,计算每个节点的几何信息,例如节点的宽高、相对包含块的位置。
    大部分时候,DOM树和布局树并非一一对应。
    比如display: none;的节点没有几何信息,因此并不会生成布局树;又比如使用了伪元素选择器,虽然DOM树中不存在这些伪元素节点,但它们拥有几何信息,所以会生成到布局树中。还有匿名行盒、匿名块盒等等都会导致DOM树和布局树无法一一对应。
  4. 下一步是分层(Layer):主线程会使用一套复杂的策略对整个布局树中进行分层。分层的好处在于,将来某一层改变后,仅会对该层进行后续处理,从而提升效率。
    滚动条、堆叠上下文、transform、opacity等样式都会或多或少的影响分层结果,也可以通过will-change属性更大程度的影响分层结果。
  5. 再下一步是绘制(Paint):主线程会为每个分层单独产生绘制指令集,用于描述这一层的内容该如何画出来。
    完成绘制后,主线程将每个图层的绘制信息提交给合成线程,剩余工作将由合成线程完成。
  6. 合成线程首先对每个图层进行分块(Tiling) ,将其划分为更多的小区域。它会从线程池中拿取多个线程来完成分块工作。
  7. 分块完成后,进入光栅化(Raster) 阶段:合成线程会将分块信息交给GPU进行,以极高的速度完成光栅化。
    GPU进程会开启多个线程来完成光栅化,并且优先处理靠近视口区域的块。光栅化的结果,就是一块一块的位图。
  8. 最后一个阶段就是画(Draw) 了:合成线程拿到每个分层、每个分块的位图后,生成一个个「指引(quad)」信息。
    指引会标识出每个位图应该画到屏幕的哪个位置,以及会考虑到旋转、缩放等变形。变形发生在合成线程,与渲染主线程无关,这就是transform效率高的本质原因。合成线程会把quad提交给GPU进程,由GPU进程产生系统调用,提交给GPU硬件,完成最终的屏幕成像。

什么是回流(reflow)?

reflow的本质就是重新计算layout树。
当进行了会影响布局树的操作后,需要重新计算布局树,会引发layout。
为了避免连续的多次操作导致布局树反复计算,浏览器会合并这些操作,当JS代码全部完成后再进行统一计算。所以,改动属性造成的reflow是异步完成的。
也同样因为如此,当JS获取布局属性时,就可能造成无法获取到的最新的布局信息。
浏览器在反复权衡下,最终决定获取属性立即reflow。

会导致回流的操作:

  • 页面首次渲染
  • 浏览器窗口大小发生改变
  • 元素尺寸或位置发生改变
  • 元素内容变化(文字数量或图片大小等等)
  • 元素字体大小变化
  • 添加或者删除可见的DOM元素
  • 激活CSS伪类(例如:hover
  • 查询某些属性或调用某些方法。

一些常用且会导致回流的属性和方法

  • clientWidthclientHeightclientTopclientLeft
  • offsetWidthoffsetHeightoffsetTopoffsetLeft
  • scrollWidthscrollHeightscrollTopscrollLeft
  • scrollIntoView()scrollIntoViewIfNeeded()
  • getComputedStyle()
  • getBoundingClientRect()
  • scrollTo()

什么是重绘(repaint)?

repaint的本质就是重新根据分层信息计算了绘制指令。
当改动了可见样式后,就需要重新计算,会引发repaint。
由于元素的布局信息与属于可见样式,所以reflow一定会引起repaint。
仅导致重绘的一些操作,如改动color、background-color、visibility

为什么transform的效率高?

因为transform既不会影响布局也不会影响绘制指令,它影响的只是渲染流程的最后一个「draw」阶段。
由于draw阶段在合成线程中,所以transform的变化几乎不会影响渲染主线程。反之,渲染主线程无论如何繁忙,也不会影响transform的变化。

以上面试题来自渡一大师课