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,也需要双⽅同意
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」。
⼀个进程⾄少有⼀个线程,所以在进程开启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。
浏览器内部⼯作极其复杂。
为了避免相互影响,为了减少连环崩溃的⼏率,当启动浏览器后,它会⾃动启动多个进程。
可以在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程
其中,最主要的进程有:
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。
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。
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⻚开启⼀个新的渲染进程,以保证不同的标签⻚之间不相互影响。
将来该默认模式可能会有所改变,有兴趣的可以参见chrome官方说明文档。
渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程,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
每秒把⻚⾯画 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
......
思考题:为什么渲染进程不适⽤多个线程来处理这些事情?
要处理这么多的任务,主线程遇到了⼀个前所未有的难题:如何调度任务?
⽐如:
我正在执⾏⼀个 JS 函数,执⾏到⼀半的时候⽤户点击了按钮,我该⽴即
去执⾏点击事件的处理函数吗?
我正在执⾏⼀个 JS 函数,执⾏到⼀半的时候某个计时器到达了时间,我
该⽴即去执⾏它的回调吗?
浏览器进程通知我“⽤户点击了按钮”,与此同时,某个计时器也到达了时
间,我应该处理哪⼀个呢?
......
渲染主线程想出了⼀个绝妙的主意来处理这个问题:排队
这样⼀来,就可以让每个任务有条不紊的、持续的进⾏下去了。
整个过程,被称之为事件循环(消息循环)
代码在执⾏过程中,会遇到⼀些⽆法⽴即处理的任务,⽐如:
setTimeout 、 setInterval
XHR 、 Fetch
addEventListener
如果让渲染主线程等待这些任务的时机达到,就会导致主线程⻓期处于
「阻塞」的状态,从⽽导致浏览器「卡死」
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
使⽤异步的⽅式,渲染主线程永不阻塞
⾯试题:如何理解 JS 的异步?
参考答案:
JS是⼀⻔单线程的语⾔,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。
⽽渲染主线程承担着诸多的⼯作,渲染⻚⾯、执⾏ JS 都在其中运⾏。
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,另⼀⽅⾯导致⻚⾯⽆法及时更新,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,⽐如计
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
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畅
运⾏。
先看代码
<h1>Mr.Wu is awesome!</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 = 'xw很帅!';
delay(3000);
};
</script>
点击按钮后,会发⽣什么呢?
运行代码如下:
点击按钮change之后几秒后才会显示出如下:
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其他任务执⾏
https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#p
erform-a-microtask-checkpoint
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:
添加任务到微队列的主要⽅式主要是使⽤ Promise、MutationObserver
例如:
// ⽴即把⼀个函数添加到微队列
Promise.resolve().then(函数)
浏览器还有很多其他的队列,由于和我们开发关系不⼤,不作考虑
⾯试题:阐述⼀下 JS 的事件循环
参考答案:
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。
⾯试题:JS 中的计时器能做到精确计时吗?为什么?
参考答案:
不⾏,因为:
1. 计算机硬件没有原⼦钟,⽆法做到精确计时
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