何为进程?程序运行需要它自己专属的内存空间,可以简单将其理解为程序的进程。
何为线程?一个进程至少有一个线程,即主线程,不同线程分别处理不同的任务。
一、浏览器的进程分类
浏览器是一个多进程多线程的应用程序,主要分为浏览器进程、网络进程、渲染进程
二、渲染进程
渲染进程中的渲染主线程要处理的任务包括但不限于:
- 解析 HTML、CSS
- 计算样式
- 布局
- 分层
- 生成绘制指令
- ...
- 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
- ...
三、渲染主线程的工作原理
渲染主线程要处理这么多任务,但由于 JS 的执行过程和用户 UI 交互产生的新任务等复杂的任务调度难题,队列模式由此产生
- 最开始渲染主线程进入无限循环
- 每次循环会检查消息队列中是否有任务,有则取出执行,执行完进入下个循环(nextTick),没有任务则休眠
- 其他所有线程(包括其他进程内的线程)都可随时向消息队列添加任务,新任务排在队列末尾。在添加新任务时,如果主线程在休眠,则会将其唤醒以继续循环。
通过以上模式就可以让每个任务都有条不紊的进行下去了,这整个过程就称为事件循环(谷歌浏览器源码称为消息循环)
四、同步、异步
主线程上的JS引擎把同步任务放入执行栈中,执行完毕后再执行消息队列里的任务,但在代码执行过程中,会遇到一些无法立即处理的任务,如:
- 计时器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:XHR、Fetch
- 用户操作后需要立即执行的任务:addEventListener
因为JS是单线程的,且渲染主线程也只有这一个,如果让渲染主线程等待这些任务执行完后再执行其他任务(同步),那就会导致主线程的阻塞状态,阻碍了页面渲染等任务,从而导致当前页面卡死。
因此浏览器选择异步解决此类问题,即当这些无法立即处理的任务交给其他线程(宿主环境提供,如浏览器、node)去处理,等到了执行时机时,再将这些任务的回调函数包装成任务放到消息队列末尾,再利用主线程事件循环机制去有序执行。
总结:单线程是异步产生的原因,事件循环是异步实现的方式
早期JS把异步任务还分为微任务和宏任务,随着浏览器复杂性的提升,W3C 已不再使用微任务与宏任务这种简单说法,队列也从微、宏双队列改为了区分任务类型的多队列模式
五、任务的优先级、微队列
任务没有优先级、在单个消息队列中先进先出,但所有的消息队列有优先级,W3C 最新的解释:
- 每个任务都有个
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不同的队列。在每一次事件循环中,浏览器可根据实际情况从不同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其他任务执行。
在目前的谷歌浏览器中,至少包含了以下队列:
- 微队列:存放需要最快执行的任务,优先级【高】(W3C 规定)
- 交互队列:存放用户操作后产生的事件处理任务,优先级【中】(用户体验好)
- 延时队列:存放计时器到达后的回调任务,优先级【低】
添加任务到微队列的主要方式是使用Promise、MutationObserver
// 立即把一个函数添加到微队列
// 其中 Promise 本身是同步任务,而 then/catch 的回调函数则是异步的,执行顺序大有不同
new Promise((resolve) => {
同步任务
resolve().then(函数)
})
//当监测的 DOM 发生变动时,MutationObserver 将收到通知并触发事先设定好的回调函数
var observer = new MutationObserver(function(mutationsList, observer) {
处理变动
});