一文彻底搞懂浏览器事件机制、事件委托、事件冒泡、事件循环、Event Loop、react事件池封装、事件触发过程详解

一、事件是什么?事件模型?

事件是用户操作网页时发生的交互动作,比如 click/move, 事件除了用户触发的动作外,还可以是文档加载,窗口滚动和大小调整。事件被封装成一个 event 对象,包含了该事件发生时的所有相关信息( event 的属性)以及可以对事件进行的操作( event 的方法)。

事件是用户操作网页时发生的交互动作或者网页本身的一些操作,现代浏览器一共有三种事件模型:

  • DOM0 级事件模型,这种模型不会传播,所以没有事件流的概念,但是现在有的浏览器支持以冒泡的方式实现,它可以在网页中直接定义监听函数,也可以通过 js 属性来指定监听函数。所有浏览器都兼容这种方式。直接在dom对象上注册事件名称,就是DOM0写法。
  • IE 事件模型,在该事件模型中,一次事件共有两个过程,事件处理阶段和事件冒泡阶段。事件处理阶段会首先执行目标元素绑定的监听事件。然后是事件冒泡阶段,冒泡指的是事件从目标元素冒泡到 document,依次检查经过的节点是否绑定了事件监听函数,如果有则执行。这种模型通过attachEvent 来添加监听函数,可以添加多个监听函数,会按顺序依次执行。
  • DOM2 级事件模型,在该事件模型中,一次事件共有三个过程,第一个过程是事件捕获阶段。捕获指的是事件从 document 一直向下传播到目标元素,依次检查经过的节点是否绑定了事件监听函数,如果有则执行。后面两个阶段和 IE 事件模型的两个阶段相同。这种事件模型,事件绑定的函数是addEventListener,其中第三个参数可以指定事件是否在捕获阶段执行。

思考:
React事件机制与普通的HTML事件有什么不同?React 组件中怎么做事件代理?它的原理是什么?
答案已备好,请狂戳:react事件封装原理详解

二、如何阻止事件冒泡

  • 普通浏览器使用:event.stopPropagation()
  • IE浏览器使用:event.cancelBubble = true;

三、对事件委托的理解

思考:
React事件与事件委托的关系详解,请狂戳:react事件封装原理详解

(1)事件委托的概念

事件委托本质上是利用了浏览器事件冒泡的机制。因为事件在冒泡过程中会上传到父节点,父节点可以通过事件对象获取到目标节点,因此可以把子节点的监听函数定义在父节点上,由父节点的监听函数统一处理多个子元素的事件,这种方式称为事件委托(事件代理)。

使用事件委托可以不必要为每一个子元素都绑定一个监听事件,这样减少了内存上的消耗。并且使用事件代理还可以实现事件的动态绑定,比如说新增了一个子节点,并不需要单独地为它添加一个监听事件,它绑定的事件会交给父元素中的监听函数来处理。

(2)事件委托的特点

  • 减少内存消耗

如果有一个列表,列表之中有大量的列表项,需要在点击列表项的时候响应一个事件:

<ul id="list">
  <li>item 1</li>
  <li>item 2</li>
  <li>item 3</li>
  ......
  <li>item n</li>
</ul>

如果给每个列表项一一都绑定一个函数,那对于内存消耗是非常大的,效率上需要消耗很多性能。因此,比较好的方法就是把这个点击事件绑定到他的父层,也就是 ul 上,然后在执行事件时再去匹配判断目标元素,所以事件委托可以减少大量的内存消耗,节约效率。

  • 动态绑定事件

给上述的例子中每个列表项都绑定事件,在很多时候,需要通过 AJAX 或者用户操作动态的增加或者去除列表项元素,那么在每一次改变的时候都需要重新给新增的元素绑定事件,给即将删去的元素解绑事件;如果用了事件委托就没有这种麻烦了,因为事件是绑定在父层的,和目标元素的增减是没有关系的,执行到目标元素是在真正响应执行事件函数的过程中去匹配的,所以使用事件在动态绑定事件的情况下是可以减少很多重复工作的。

// 来实现把 #list 下的 li 元素的事件代理委托到它的父层元素也就是 #list 上:
// 给父层元素绑定事件
document.getElementById("list").addEventListener("click", function (e) {
  // 兼容性处理
  var event = e || window.event;
  var target = event.target || event.srcElement;
  // 判断是否匹配目标元素
  if (target.nodeName.toLocaleLowerCase === "li") {
    console.log("the content is: ", target.innerHTML);
  }
});

在上述代码中, target 元素则是在 #list 元素之下具体被点击的元素,然后通过判断 target 的一些属性(比如:nodeName,id 等等)可以更精确地匹配到某一类 #list li 元素之上;

(3)局限性

当然,事件委托也是有局限的。比如 focus、blur 之类的事件没有事件冒泡机制,所以无法实现事件委托;mousemove、mouseout 这样的事件,虽然有事件冒泡,但是只能不断通过位置去计算定位,对性能消耗高,因此也是不适合于事件委托的。

当然事件委托不是只有优点,它也是有缺点的,事件委托会影响页面性能,主要影响因素有:

  • 元素中,绑定事件委托的次数;
  • 点击的最底层元素,到绑定事件元素之间的DOM层数;

在必须使用事件委托的地方,可以进行如下的处理:

  • 只在必须的地方,使用事件委托,比如:ajax的局部刷新区域
  • 尽量的减少绑定的层级,不在body元素上,进行绑定
  • 减少绑定的次数,如果可以,那么把多个事件的绑定,合并到一次事件委托中去,由这个事件委托的回调,来进行分发。

四、事件委托的使用场景

场景:给页面的所有的a标签添加click事件,代码如下:

document.addEventListener(
  "click",
  function (e) {
    if (e.target.nodeName == "A") console.log("a");
  },
  false,
);

但是这些a标签可能包含一些像span、img等元素,如果点击到了这些a标签中的元素,就不会触发click事件,因为事件绑定上在a标签元素上,而触发这些内部的元素时,e.target指向的是触发click事件的元素(span、img等其他元素)。

这种情况下就可以使用事件委托来处理,将事件绑定在a标签的内部元素上,当点击它的时候,就会逐级向上查找,知道找到a标签为止,代码如下:

document.addEventListener(
  "click",
  function (e) {
    var node = e.target;
    while (node.parentNode.nodeName != "BODY") {
      if (node.nodeName == "A") {
        console.log("a");
        break;
      }
      node = node.parentNode;
    }
  },
  false,
);

五、同步和异步的区别

  • 同步指的是当一个进程在执行某个请求时,如果这个请求需要等待一段时间才能返回,那么这个进程会一直等待下去,直到消息返回为止再继续向下执行。
  • 异步指的是当一个进程在执行某个请求时,如果这个请求需要等待一段时间才能返回,这个时候进程会继续往下执行,不会阻塞等待消息的返回,当消息返回时系统再通知进程进行处理。

六、对事件循环的理解

因为 js 是单线程运行的,在代码执行时,通过将不同函数的执行上下文压入执行栈中来保证代码的有序执行。在执行同步代码时,如果遇到异步事件,js 引擎并不会一直等待其返回结果,而是会将这个事件挂起,继续执行执行栈中的其他任务。当异步事件执行完毕后,再将异步事件对应的回调加入到一个任务队列中等待执行。任务队列可以分为宏任务队列和微任务队列,当当前执行栈中的事件执行完毕后,js 引擎首先会判断微任务队列中是否有任务可以执行,如果有就将微任务队首的事件压入栈中执行。当微任务队列中的任务都执行完成后再去执行宏任务队列中的任务。

Event Loop 执行顺序如下所示:

  • 首先执行同步代码,这属于宏任务
  • 当执行完所有同步代码后,执行栈为空,查询是否有异步代码需要执行
  • 执行所有微任务
  • 当执行完所有微任务后,如有必要会渲染页面
  • 然后开始下一轮 Event Loop,执行宏任务中的异步代码

七、 宏任务和微任务分别有哪些

  • 微任务包括: promise 的回调、node 中的 process.nextTick 、对 Dom 变化监听的 MutationObserver。
  • 宏任务包括: script 脚本的执行、setTimeout ,setInterval ,setImmediate 一类的定时事件,还有如 I/O 操作、UI 渲染等。

八、什么是执行栈

可以把执行栈认为是一个存储函数调用的栈结构,遵循先进后出的原则。

当开始执行 JS 代码时,根据先进后出的原则,后执行的函数会先弹出栈,可以看到,foo 函数后执行,当执行完毕后就从栈中弹出了。

平时在开发中,可以在报错中找到执行栈的痕迹:

function foo() {
  throw new Error("error");
}
function bar() {
  foo();
}
bar();


可以看到报错在 foo 函数,foo 函数又是在 bar 函数中调用的。当使用递归时,因为栈可存放的函数是有限制的,一旦存放了过多的函数且没有得到释放的话,就会出现爆栈的问题

function bar() {
  bar();
}
bar();

九、Node 中的 Event Loop 和浏览器中的有什么区别?process.nextTick 执行顺序?

Node 中的 Event Loop 和浏览器中的是完全不相同的东西。

Node 的 Event Loop 分为 6 个阶段,它们会按照顺序反复运行。每当进入某一个阶段的时候,都会从对应的回调队列中取出函数去执行。当队列为空或者执行的回调函数数量到达系统设定的阈值,就会进入下一阶段。

(1)Timers(计时器阶段):初次进入事件循环,会从计时器阶段开始。此阶段会判断是否存在过期的计时器回调(包含 setTimeout 和 setInterval),如果存在则会执行所有过期的计时器回调,执行完毕后,如果回调中触发了相应的微任务,会接着执行所有微任务,执行完微任务后再进入 Pending callbacks 阶段。
(2)Pending callbacks:执行推迟到下一个循环迭代的I / O回调(系统调用相关的回调)。
(3)Idle/Prepare:仅供内部使用。
(4)Poll(轮询阶段)

  • 当回调队列不为空时:会执行回调,若回调中触发了相应的微任务,这里的微任务执行时机和其他地方有所不同,不会等到所有回调执行完毕后才执行,而是针对每一个回调执行完毕后,就执行相应微任务。执行完所有的回调后,变为下面的情况。
  • 当回调队列为空时(没有回调或所有回调执行完毕):但如果存在有计时器(setTimeout、setInterval和setImmediate)没有执行,会结束轮询阶段,进入 Check 阶段。否则会阻塞并等待任何正在执行的I/O操作完成,并马上执行相应的回调,直到所有回调执行完毕。

(5)Check(查询阶段):会检查是否存在 setImmediate 相关的回调,如果存在则执行所有回调,执行完毕后,如果回调中触发了相应的微任务,会接着执行所有微任务,执行完微任务后再进入 Close callbacks 阶段。
(6)Close callbacks:执行一些关闭回调,比如socket.on(‘close’, …)等。

下面来看一个例子,首先在有些情况下,定时器的执行顺序其实是随机

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

对于以上代码来说,setTimeout 可能执行在前,也可能执行在后

  • 首先 setTimeout(fn, 0) === setTimeout(fn, 1),这是由源码决定的
  • 进入事件循环也是需要成本的,如果在准备时候花费了大于 1ms 的时间,那么在 timer 阶段就会直接执行 setTimeout 回调
  • 那么如果准备时间花费小于 1ms,那么就是 setImmediate 回调先执行了

当然在某些情况下,他们的执行顺序一定是固定的,比如以下代码:

const fs = require("fs");
fs.readFile(__filename, () => {
  setTimeout(() => {
    console.log("timeout");
  }, 0);
  setImmediate(() => {
    console.log("immediate");
  });
});

在上述代码中,setImmediate 永远先执行。因为两个代码写在 IO 回调中,IO 回调是在 poll 阶段执行,当回调执行完毕后队列为空,发现存在 setImmediate 回调,所以就直接跳转到 check 阶段去执行回调了。

上面都是 macrotask 的执行情况,对于 microtask 来说,它会在以上每个阶段完成前清空 microtask 队列,下图中的 Tick 就代表了 microtask

setTimeout(() => {
  console.log("timer21");
}, 0);
Promise.resolve().then(function () {
  console.log("promise1");
});

对于以上代码来说,其实和浏览器中的输出是一样的,microtask 永远执行在 macrotask 前面。

最后来看 Node 中的 process.nextTick,这个函数其实是独立于 Event Loop 之外的,它有一个自己的队列,当每个阶段完成后,如果存在 nextTick 队列,就会清空队列中的所有回调函数,并且优先于其他 microtask 执行。

setTimeout(() => {
  console.log("timer1");
  Promise.resolve().then(function () {
    console.log("promise1");
  });
}, 0);
process.nextTick(() => {
  console.log("nextTick");
  process.nextTick(() => {
    console.log("nextTick");
    process.nextTick(() => {
      console.log("nextTick");
      process.nextTick(() => {
        console.log("nextTick");
      });
    });
  });
});

对于以上代码,永远都是先把 nextTick 全部打印出来。

十、事件触发的过程是怎样的

事件触发有三个阶段:

  • window 往事件触发处传播,遇到注册的捕获事件会触发
  • 传播到事件触发处时触发注册的事件
  • 从事件触发处往 window 传播,遇到注册的冒泡事件会触发

事件触发一般来说会按照上面的顺序进行,但是也有特例,如果给一个 **body** 中的子节点同时注册冒泡和捕获事件,事件触发会按照注册的顺序执行。

// 以下会先打印冒泡然后是捕获
node.addEventListener(
  "click",
  (event) => {
    console.log("冒泡");
  },
  false,
);
node.addEventListener(
  "click",
  (event) => {
    console.log("捕获 ");
  },
  true,
);

通常使用 addEventListener 注册事件,该函数的第三个参数可以是布尔值,也可以是对象。对于布尔值 useCapture 参数来说,该参数默认值为 falseuseCapture 决定了注册的事件是捕获事件还是冒泡事件。对于对象参数来说,可以使用以下几个属性:

  • capture:布尔值,和 useCapture 作用一样
  • once:布尔值,值为 true 表示该回调只会调用一次,调用后会移除监听
  • passive:布尔值,表示永远不会调用 preventDefault

一般来说,如果只希望事件只触发在目标上,这时候可以使用 stopPropagation 来阻止事件的进一步传播。通常认为 stopPropagation 是用来阻止事件冒泡的,其实该函数也可以阻止捕获事件。

stopImmediatePropagation 同样也能实现阻止事件,但是还能阻止该事件目标执行别的注册事件。

node.addEventListener(
  "click",
  (event) => {
    event.stopImmediatePropagation();
    console.log("冒泡");
  },
  false,
);
// 点击 node 只会执行上面的函数,该函数不会执行
node.addEventListener(
  "click",
  (event) => {
    console.log("捕获 ");
  },
  true,
);

思考:
React事件机制与普通的HTML事件有什么不同?React 组件中怎么做事件代理?它的原理是什么?
答案已备好,请狂戳:react事件封装原理详解

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