浏览器的进程模型
进程:程序运行需要有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,也要相互同意。
线程:有了进程后,就可以运行程序的代码了。运行代码的人称为线程。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代码块,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。
浏览器的进程和线程。浏览器是一个多进程、多线程的应用程序。浏览器内部工作极为复杂。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,他会自动启动多个进程。
- 浏览器进程:主要负责界面展示、用户交换、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。
- 网络进程:负责加载网络资源,网络进程内部会启动多个线程处理不同的任务。
- 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。默认情况下,浏览器会为每个标签页开启一个新的渲染进程,以保证不同的标签页之间不相互影响。
渲染主线程是如何工作的
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:
- 解释html
- 解释css
- 计算样式
- 布局
- 处理图层
- 每秒把页面画60次 (FPS)
- 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
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:
- 正在执行一个js函数,执行到一半的时候用户点击了按钮,该立即去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,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,该处理哪一个呢?
渲染主线程想到了一个绝妙的主意来处理这个问题,排队。
- 在最开始的时候,渲染主线程会进入一个无限循环。
- 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。执行完一个后,进入下一次循环;如果没有,则进入休眠状态。
- 其他所有线程(包括其他进程的线程)可以随时向消息队列添加任务。新任务会添加到消息队列的末尾。在添加新任务时,如果主线程是休眠状态,则会将其唤醒以继续循环拿取任务。
这样,就可以让每个任务有条不紊的持续的进行下去了。
浏览器事件循环
同步处理的逻辑
主线程逐个执行任务,例如遇到setTimeout时,阻塞住等待,当等待时间够了之后,执行回调函数及后面的逻辑。
什么是异步?
代码在执行过程中,会遇到一些无法立即处理的任务,比如:
- 计时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)
- 用户操作后需要执行的任务。(addEnentListener)
如果让渲染主线程等待这些任务的到达时机,就会导致主线程长期处于阻塞的状态,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。
异步处理的逻辑
当主线程遇到setTimeout时,通知一个计时线程,主线程去执行下一个任务。当计时线程计时到了之后,将需要执行的函数放入到任务队列中。
JS为什么会阻碍渲染?
因为js代码的执行和渲染都在渲染主线程中执行。
任务有优先级吗?
任务没有优先级,在消息对垒中先进先出。
但消息队列时有优先级的
- 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。
在目前的chrom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。Promise.resolve().then(函数)用于将一个函数放入为队列。
整体执行逻辑
- 渲染主线程:执行全局代码,全局代码执行完后再执行2、3、4队列中的任务。
- 微队列:
- 延时队列:
- 交互队列:
- 其他线程:被主线程调用后,根据实际情况,如延时等,将任务放入2、3、4队列中。