JavaScript 线程与事件循环详解-优快云博客

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本文详细探讨了JavaScript的线程机制，包括进程与线程的区别、浏览器内核以及定时器的工作原理，强调了JavaScript的单线程特性。接着介绍了事件机制，讲解了事件循环模型和Web Workers多线程的概念，帮助理解JavaScript如何处理异步任务。

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一、线程机制

1、进程与线程

1）进程：程序的一次执行, 它占有一片独有的内存空间
2）线程： CPU的基本调度单位, 是程序执行的一个完整流程
3）进程与线程

一个进程中一般至少有一个运行的线程: 主线程
一个进程中也可以同时运行多个线程, 我们会说程序是多线程运行的
一个进程内的数据可以供其中的多个线程直接共享
进程间的数据不能直接共享

4) 浏览器运行是单进程还是多进程?（了解即可）

有单进程也有多进程；

单进程：firefox、老版IE；

多进程：chrome、新版IE

5) 如何查看浏览器是否是多进程运行的呢?
任务管理器==>进程
6) 浏览器运行是单线程还是多线程?
都是多线程运行的

2、浏览器内核(了解）

1）什么是浏览器内核?

支持浏览器运行的最核心的程序

2）不同的浏览器可能不太一样

Chrome, Safari: webkit
firefox: Gecko
IE: Trident
360,搜狗等国内浏览器: Trident + webkit

3）内核由很多模块组成

主线程：

html,css文档解析模块 : 负责页面文本的解析
dom/css模块 : 负责dom/css在内存中的相关处理
布局和渲染模块 : 负责页面的布局和效果的绘制

分线程

定时器模块 : 负责定时器的管理
网络请求模块 : 负责服务器请求(常规/Ajax)
事件响应模块 : 负责事件的管理

3、定时器

1）定时器真是定时执行的吗?

定时器不能保证真定正时执行
一般会延迟一丁点(可以接受), 也可能延迟很长时间(不能接受)

2）定时器回调函数是在主线程执行, js是单线程的
3）定时器是如何实现的?

事件循环模型(后面讲)

<script type="text/javascript">

  document.getElementById('btn').onclick = function () {
    var start = Date.now()
    console.log('启动定时器前...')
    setTimeout(function () {
      console.log('定时器执行了', Date.now()-start)
    }, 200)
    console.log('启动定时器后...')

    // 做一个长时间的工作
    for (var i = 0; i < 1000000000; i++) {

    }
  }
</script>

4、JS是单线程的

1）如何证明 js 执行是单线程的?

setTimeout() 的回调函数是在主线程执行的
定时器回调函数只有在运行栈中的代码全部执行完后才有可能执行

2）为什么 js 要用单线程模式, 而不用多线程模式?
JavaScript的单线程，与它的用途有关；
作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM；
这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。

3）代码的分类:

初始化代码
回调代码

4） js引擎执行代码的基本流程

先执行初始化代码: 包含一些特别的代码回调函数(异步执行)
设置定时器
绑定事件监听
发送ajax请求
后面在某个时刻才会执行回调代码

<script type="text/javascript">
  setTimeout(function () {
    console.log('timeout 2222')
    alert('22222222')
  }, 2000)
  setTimeout(function () {
    console.log('timeout 1111')
    alert('1111111')
  }, 1000)
  setTimeout(function () {
    console.log('timeout() 00000')
  }, 0)
  function fn() {
    console.log('fn()')
  }
  fn()

  console.log('alert()之前')
  alert('------') //暂停当前主线程的执行, 点击确定后, 恢复程序执行
  console.log('alert()之后')
</script>

二、事件机制

1、事件循环模型

1）所有代码分类

初始化执行代码(同步代码): 包含绑定dom事件监听, 设置定时器, 发送ajax请求的代码
回调执行代码(异步代码): 处理回调逻辑

2） js引擎执行代码的基本流程:

初始化代码===>回调代码

3）模型的2个重要组成部分:

事件(定时器/DOM事件/Ajax)管理模块
回调队列

4）模型的运转流程

执行初始化代码, 将事件回调函数交给对应模块管理
当事件发生时, 管理模块会将回调函数及其数据添加到回调列队中
只有当初始化代码执行完后(可能要一定时间), 才会遍历读取回调队列中的回调函数执行

<script type="text/javascript">
  function fn1() {
    console.log('fn1()')
  }
  fn1()
  document.getElementById('btn').onclick = function () {
    console.log('点击了btn')
  }
  setTimeout(function () {
    console.log('定时器执行了')
  }, 2000)
  function fn2() {
    console.log('fn2()')
  }
  fn2()
</script>

2、Web Workers 多线程

1. H5规范提供了 js分线程的实现, 取名为: Web Workers，只有主线程能更新界面
2. 相关API

Worker: 构造函数, 加载分线程执行的js文件
Worker.prototype.onmessage: 用于接收另一个线程的回调函数
Worker.prototype.postMessage: 向另一个线程发送消息

3. 不足

worker内代码不能操作DOM(更新UI)（因为this不是window，所以没有window里的DOM）
不能跨域加载JS（域：windows域，如www，location等）
不是每个浏览器都支持这个新特性

例子：Web Workers_测试.html

<body>
<input type="text" placeholder="数值" id="number">
<button id="btn">计算</button>
<script type="text/javascript">
  // 1 1 2 3 5 8    f(n) = f(n-1) + f(n-2) 斐波那契算法，后面的数等于前面两数之和
  function fibonacci(n) {
    return n<=2 ? 1 : fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)  //递归调用
  }
  // console.log(fibonacci(7))
  var input = document.getElementById('number')
  document.getElementById('btn').onclick = function () {
    var number = input.value
    var result = fibonacci(number)
    alert(result)
  }
//递归调用运行起来比较慢，输入的数值稍微大一点就“卡”住了，影响主线段程，不如把运行放在子线程中
</script>
</body>

Web Workers_测试2.html

<body>
<input type="text" placeholder="数值" id="number">
<button id="btn">计算</button>
<script type="text/javascript">
  var input = document.getElementById('number')
  document.getElementById('btn').onclick = function () {
    var number = input.value

    //创建一个Worker对象
    var worker = new Worker('worker.js')
    // 绑定接收消息的监听
    worker.onmessage = function (event) {
      console.log('主线程接收分线程返回的数据: '+event.data)
      alert(event.data)
    }

    // 向分线程发送消息
    worker.postMessage(number)
    console.log('主线程向分线程发送数据: '+number)
  }
  // console.log(this) // window

</script>

worker.js

function fibonacci(n) {
  return n<=2 ? 1 : fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)  //递归调用
}

console.log(this)
this.onmessage = function (event) {
  var number = event.data
  console.log('分线程接收到主线程发送的数据: '+number)
  //计算
  var result = fibonacci(number)
  postMessage(result)
  console.log('分线程向主线程返回数据: '+result)
  // alert(result)  alert是window的方法, 在分线程不能调用
  // 分线程中的全局对象不再是window, 所以在分线程中不可能更新界面
}