从原理学会事件循环

破晓19
168 阅读5分钟

事件循环发生在哪里

浏览器进程模型

事件循环和浏览器密切相关，要理解事件循环，得先了解浏览器。

什么是进程

程序运行需要有自己专属的内存空间，可以把这一块内存空间简单的理解为进程。并且每一个程序运行至少得有一个进程，进程之间相互独立，但可以相互通信。

什么是线程

有了进程以后，就可以运行程序代码了。运行代码的{人}可以理解为线程。一个进程至少有一个线程，在进程开启后会自动创建一个线程来运行代码，该线程就是主线程。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

  • 浏览器进程：负责界面展示（标签页，导航栏...），用户交互（点击按钮，键盘输入...）,子进程管理...。浏览器进程会启动多个线程处理不同的任务。
  • 网络进程：负责加载网络资源，网络进程里面会启动多个线程来处理不同的网络任务。
  • 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。
  • ...

渲染主线程是如何工作的？

  • 解析 HTML
  • 解析 CSS
  • 计算样式
  • 布局
  • 分层
  • 每秒钟把画面画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
  • ......

要执行这么多任务，主线程遇到了一个难题：如何调度任务？

比如：

  • 正在执行一个JS函数，执行到一半的时候用户点击了按钮，应该立即执行点击事件的处理函数吗？
  • 正在执行一个JS函数，执行到一半的时候某个计时器到达了时间点，应该立即执它的回调函数吗？
  • 当计时器和点击事件同时触发时，又应该执行哪一个？
  • ......

消息队列.png

  1. 在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环
  2. 每一次循环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，执行完后进入下一次循环，如果没有，则进入休眠状态。
  3. 其他所有线程可以随时向消息队列中添加任务。新任务会加到消息队列末尾。在添加新任务时，如果主线程是休眠状态，则会将其唤醒继续循环拿取任务。

这样一来就可以让每一个任务有条不紊，持续的进行下去。

整个过程称之为事件循环

什么是异步

在代码执行过程中，会遇到一些无法立即执行的任务（setTimeout,setInterval,Fetch,addEvevtListener等等），难道要让渲染主线程等待这些任务的时机到达？那就会造成阻塞，导致浏览器卡死。

因此浏览器选择使用异步来解决这个问题。

消息队列.png

任务有优先级吗？

任务没有优先级，在消息队列中先进先出

但消息队列有优先级

根据W3C的最新解释：

  • 每个任务都有任务类型，同一个类型的任务必须在同一个队列，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任务队列，微任务队列中的任务优先所有其他任务执行

在目前 chrome 浏览器的实现中，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：用于存放需要最快执行的任务，优先级（最高）

来点练习题

//这段代码的输出结果是什么？
const first = () => (new Promise((resolve,reject) => {
    console.log(3);
    let p = new Promise((resolve,reject) => {
        console.log(7);
        setTimeout(() =>{
            console.log(5);
            resolve(6);
        },0)
        resolve(1);
    });
    resolve(2);
    p.then((arg) => {
        console.log(arg);
    });
}));

first().then((arg) => {
    console.log(arg);
})

console.log(4);

分析：首先我们有一个全局任务（整段代码），渲染主线程运行，首先执行first()函数，console.log(3),接着执行p，console.log(7), setTimeout,由于间隔时间为0，它的回调函数会被立即加入到延时任务队列，接着执行p的resolve(1); 然后p执行完毕，继续执行resolve(1),接着将p.then的回调函数加入到微任务队列，接着跳出first，将first.then回调函数加入到微任务队列，接着继续执行console.log(4);此时渲染主进程从微任务队列中拿到队首的任务，也就是p.then的回调函数，console.log(1),此时再从微任务队列中拿到first().then的回调函数，console.log(2),微任务队列清空，再从延时任务队列中拿到() =>{ console.log(5); resolve(6); }，输出5。

综上完整的输出顺序为3，7，4，1，2，5

最后再贴一道练习题

console.log("1");

setTimeout(() => {
  console.log("2");
  new Promise((resolve) => {
    console.log("3");
    resolve();
  }).then(() => {
    console.log("4");
  });
}, 0);

new Promise((resolve) => {
  console.log("5");
  resolve();
});

Promise.resolve().then(() => {
  console.log("6");
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log("7");
  });
  setTimeout(() => {
    console.log("8");
  }, 0);
});

console.log("9");

Promise.resolve().then(() => {
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log("10");
    Promise.resolve().then(() => {
      console.log("11");
    });
  });
});

setTimeout(() => {
  console.log("12");
  console.log("13");
}, 0);

Promise.resolve().then(() => {
  console.log("14");
});
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