【浏览器原理】事件循环（渡一前端课程笔记）

关键词：进程，线程，异步，渲染进程，事件循环，消息循环，消息队列，微队列，交互队列，延时队列，渲染主线程，计时线程

浏览器进程模型

何为进程？

程序运行专属的内存空间，可以把这块内存空间简单理解为进程

每个应用至少有一个进程，进程间相互独立，通信要双方同意

何为线程？

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

浏览器有哪些进程和线程？

浏览器是一个多进程多线程的应用程序，极其复杂，类似操作系统。为避免相互影响，浏览器会启动多个进程

1. 浏览器进程

   主要负责界面显示、用户交互、子进程管理等

2. 网络进程

   负责加载网络资源

3. 渲染进程（重点）

   渲染进程启动后，会开启一个渲染主线程，负责执行html、css、js

   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

渲染主线程是怎么工作的？

是浏览器中最繁忙的线程，包括

• 解析html
• 解析css
• 计算样式
• 布局
• 处理图层
• 每秒把页面画60次
• 执行全局js代码
• 执行时间处理函数
• 执行计时器的回掉函数

如何调度任务———排队

1. 最开始时，浏览器渲染主线程会进入无限循环
2. 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在。如有，就取出第一个任务执行，执行完后进入下一次循环；如没有，则进入休眠状态
3. 其他所有线程可以随时向消息队列添加任务。新任务会加到消息队列末尾。再添加新任务时，如果主线程是休眠状态，则会将其唤醒以继续拿取任务

整个过程，被称为事件循环

若干解释

何为异步？

代码执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务，如

• 计时完成后需要执行的任务——setTimeout、setInterval
• 网络通信后需要执行的任务——xhr、fetch
• 用户操作后需要执行的任务——addEventListener(click, fn)

如果让渲染主线程等待这些任务时机达到，就会导致主线程长期处于「阻塞状态」，从而导致浏览器「卡死」

使用异步，让渲染主线程永不阻塞！

异步原理：

面试：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。而渲染主线程承担着诸多的工作，渲染页面、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。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避免。具体做法是当某任务发生时，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，加入到消息队列的未尾排队，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

总结：

1. 单线程是异步产生的原因
2. 事件循环是异步的实现方式

JS为何会阻碍渲染？

js执行和渲染都在渲染主线程上

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（如 计时器 or 用户点击 or 网络）的任务必须在一个队列，不同类型任务可以分属于不同队列。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

随着浏览器复杂程度急剧提升，W3C 不再使用宏队列说法

在目前 Chrome 的实现中，至少包含下面的队列：

• 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：用户存放需要最快执行的任务，优先级**「最高」**

添加微队列的主要是使用Promise、MutationObserver

// 立即把一个函数添加到微队列

Promise.resove().then(函数)

面试题：阐述一下JS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 源码中，它开启一个不会结束的 for 循环，每次从消息队列中取出第一个任务执行，而其他线程只要在合适的时候将任务加入到队列末尾即可。

面试题：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，无法做到精确定位
2. OS 的计时器函数本就存在少量偏差，用于 JS 的计时器最终调用的是操作系统函数的函数
3. 按照 W3C 标准，浏览器实现计时器时，如果嵌套超过 5 层，则会带有 4ms 的最少时间
4. 受事件循环影响，计时器的回掉函数只能在主线程空闲时运行，因此又带来了偏差