javascript 事件循环

事件循环

学习事件循环 首先就要了解一下浏览器的进程模型

浏览器的进程模型

何为进程?

• 如果要运行一个程序 就要属于他自己的内存空间 可以把这块内存空间简单理解为进程
• 什么对象,函数啥啥啥的 都是放在内存里面的 所以就需要开辟一块内存空间让这个程序自己去使用
• 总结 : 进程 == 开辟出的这块内存空间

每一个应用 至少也要有一个进程 进程之间相互独立 即使要通讯 也需要双方同意才行
比如qq进程崩溃了 肯定是不会影响到微信的 所以每一个进程是完全独立的

何为线程?

• 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

• 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 当浏览器启动后 它会开启多个进程

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

• 浏览器进程 : 主要负责页面的显示 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
• 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来处理不同的网络任务
• 渲染进程(重点) : 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?

ps: 事件循环就在主线程中执行

• 渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程 需要他处理的任务非常多
• 解析html,css,js,计算样式,布局,处理图层,每秒把页面画60次.....

要处理这么多的任务 主线程如何去调度指挥任务呢?

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,执行到一半额时候某个计时器到达了时间,我改立即去实现它的回调函数吗?
• 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?

渲染主线程指挥调度核心的方法 排队

以下的整个过程,被称之为事件循环 也可以说消息循环

• 在最开始的时候 渲染主线程会进入一个无限的循环
• 每一次循环会检查事件队列中是否有任务存在,如果有,就取出第一个任务执行,执行完后进入下一次循环,如果没有就休息
• 其他所有线程 (包括其他进行的线程比如网络线程,监听用户交互的线程等等..) ,可以随时向事件队列里添加任务,新任务会加到事件队列的末尾,在添加新任务的时候,如果主线程是休眠状态,则会唤醒以继续循环拿去任务

事件循环的细节

异步是什么?

在代码执行过程中, 会遇到一些无法立即处理的任务

• 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

执行这些任务 都是需要未知的时间的 ,不能立即去执行

如果让渲染主线程等待这类型任务的时机达到,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!!!

setTimeOut(()=>{

  console.log(1);

},3000)

console.log(2);
// 如果先等待3秒后打印1  然后再打印2  这就是同步
// 显然 这样是不可行的 因为一个定时器所有的任务都被阻塞了 
// 那渲染主线程怎么执行绘制页面任务?怎么执行事件交互任务?  直接废了!

渲染主线程承担着极其重要的工作,无论如何都不能阻塞!!!

因此浏览器选择用异步来解决这个问题

• 比如主线程在事件队列中遇到一个定时器
• 主线程会派一个计时线程去开始执行定时 主线程是不会自己计时的, 他要干别的活,此时,在主线程眼里,定时器这个的任务已经执行了
• 主线程然后继续去执行后面的任务
• 突然定时器时间到了!, 定时器会把需要执行的回调函数继续放在事件队列里的末端 当成一个普通的任务去执行
• 此时,主线程也不会知道 这个任务就是当时定时器里的回调函数 依旧进行循环的执行任务

这样使用异步的方式: 渲染主线程永不阻塞!!!

之前遇到过一个面试题 , 如何理解js的异步?

学到这里后 , 我现在会选择这样去回答

• js是一个单线程的语言 , 这是因为js只能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非常的多的事情 , 渲染页面 , 执行js啥啥的 都在里面执行
• 如果使用同步的方式 , 就极可能导致主线程阻塞 , 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 , 繁忙的主线程白白浪费时间等待 , 导致页面也会无法更新 , 给用户造成卡死的状态
• 所以浏览器选择用异步方式来避免 , 具体做法就是当某些任务发生时 , 比如计时器 , 网络 , 事件监听 , 主线程将任务会交给其他线程去处理 , 自身立刻结束任务的执行 , 转而执行后面的任务 , 当其他线程完成时 , 把那个回调函数包装成任务 , 加入到事件队列的末端排队 , 等待主线程调度
• 这样的一个模式 就是异步 可以保证浏览器不阻塞

js为何阻塞渲染?

• 因为js和渲染都处于一个线程上面
• 假如点击按钮修改文字 点击完按钮后 文字已经修改了 但是还没绘制在页面上 要等渲染任务执行后才会绘制

任务有优先级吗?

任务没有优先级

但是消息队列 有优先级

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也就是一共有多个队列 , 不同类型的任务可以分属不同的队列,在一个次事件循环中,浏览器可以根据实际情况从不同的队列中区出任务执行
• 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他里面的东西 所有都要给我等 连绘制任务 都要等 就是最高优先级了

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

• 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

添加任务到微队列的主要方式是使用promise,....
列如

// 立刻把一个函数添加到微队列 最高执行
  promise.resolve().then(函数)

  setTimeOut(()=>{ // 第三步执行延时队列中的任务
    console.log(1);
  },0)

  promise.resolve().then(()=>{ // 第二步执行微队列中的任务
    console.log(2);
  })

  console.log(3); // 第一步先执行全局js

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面试题 : 阐述一下js的事件循环

• 事件循环又叫消息循环官方叫event loop 浏览器实现叫message loop , 是浏览器选择主线程的工作方式 , 在chrome中就是开启了一个不会结束的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
• 过去吧消息队列简单分为宏队列和微队列,这种说法目前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.不同的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那个队列的任务,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,必须有限调度执行

总结

单线程是异步产生的原因，事件循环是异步实现的方式