渲染主线程
浏览器当中会有一个线程专门用于渲染(持续循环),叫做渲染主线程
。
js是执行在渲染主线程上的,因此js是单线程语言(并非浏览器是单线程运行状态)
渲染主线程承担着诸多工作,渲染页面、执行、js都在上面
浏览器事件循环定义
浏览器当中会有一个线程专门用于渲染(持续循环),叫做渲染主线程
,js是执行在渲染主线程上的,因此js是单线程语言(并非浏览器是单线程运行状态)
有一个消息队列,若干个任务,当其它线程有任务的时候,会丢进消息队列当中。(先进先出队列)
渲染主线程一次执行一个任务,执行完当前任务后会去消息队列中拿下一个任务进行执行,以此类推。当消息队列当中没有任务的时候,渲染主线程进入休眠状态,当有新的任务的时候会将其唤醒。
异步
有些任务无法立即执行,称为异步执行。
常见的:
- 计时完成后需要执行的任务:
setTimeout
、setIntervel
- 网络通信完成后需要执行的函数:
XHR
、fetch
- 用户操作后执行的函数:
addEventListener
异步函数,如:
setTimeout(fn,3000) // 3秒后执行fn函数
addEventListener('click',fn) //点击运行的函数
渲染主线程运行计时任务都是异步,否则导致浏览器卡死。
运行计时任务(异步的过程):
- 提交计时任务(如
setTimeout(fn,3000)
3s 后执行函数fn
) - 计时任务进入
消息队列
- 渲染主线程拿到计时任务的时候,把计时任务提交给
计时线程
,然后就不管了,接着执行其它的任务 - 计时线程开始计时,等待三秒计时结束后,把
fn
扔进消息队列 - 渲染主线程从消息队列中拿到
fn
执行 - 异步执行结束
如何理解js异步?
回答逻辑:
为什么要用异步?(js是单线程语言)——>不用异步会造成什么后果?——>异步是怎么进行的?
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 (包括解析html、解析css等)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,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,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来避免。
具体做法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,加入到消息队列的末尾排队,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。
是否存在优先级?
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
https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#perform-a-microtask-checkpoint
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主要是使用 Promise、MutationObserver
例如:
// 立即把一个函数添加到微队列 Promise.resolve().then(函数)
浏览器还有很多其他的队列,由于和我们开发关系不大,不作考虑
阐述一下 JS 的事件循环(面试)
参考答案:
事件循环又叫做消息循环,是浏览器渲染主线程的工作方式。
在 Chrome 的源码中,它开启一个不会结束的 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。
过去把消息队列简单分为宏队列和微队列,这种说法目前已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哪一个队列的任务。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,必须优先调度执行。
JS 中的计时器能做到精确计时吗?为什么?(面试)
参考答案:
不行,因为:
- 计算机硬件没有原子钟,无法做到精确计时
- 操作系统的计时函数本身就有少量偏差,由于 JS 的计时器最终调用的是操作系统的函数,也就携带了这些偏差
- 按照 W3C 的标准,浏览器实现计时器时,如果嵌套层级超过 5 层,则会带有 4 毫秒的最少时间,这样在计时时间少于 4 毫秒时又带来了偏差
- 受事件循环的影响,计时器的回调函数只能在主线程空闲时运行,因此又带来了偏差
单线程是异步产生的原因
事件循环是异步的实现方式
问题总结(复习)
- 进程和线程的概念
- 浏览器的进程模型
- 线程模式和异步模式
- 什么是阻塞
- 事件循环和异步的关系
- chrome源码中的事件循环
- 事件循环过程
- 多任务的优先级队列
- 计时器精准性问题
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