从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理

2019年8月24日 113次阅读 来源: 撒网要见鱼

媒介

看法有限，若有形貌不当之处，请协助实时指出，若有毛病，会实时修正。

———-超长文+多图预警，须要消费不少时刻。———-

假如看完本文后，还对历程线程傻傻分不清，不清晰浏览器多历程、浏览器内核多线程、JS单线程、JS运转机制的辨别。那末请复兴我，肯定是我写的还不够清晰，我来改。。。

———-正文最先———-

近来发明有不少引见JS单线程运转机制的文章，然则发明许多都仅仅是引见某一部份的学问，而且各个处所的说法还不一致，轻易构成疑心。
因而预备梳理这块学问点，连系已有的认知，基于网上的大批参考资料，
从浏览器多历程到JS单线程，将JS引擎的运转机制系统的梳理一遍。

展示情势：由因而属于系统梳理型，就没有由浅入深了，而是从头至尾的梳理学问系统，
重点是将症结节点的学问点串连起来，而不是仅仅理会某一部份学问。

内容是：从浏览器历程，再到浏览器内核运转，再到JS引擎单线程，再到JS事宜轮回机制，从头至尾系统的梳理一遍，挣脱碎片化，构成一个学问系统

目的是：看完这篇文章后，对浏览器多历程，JS单线程，JS事宜轮回机制这些都能有肯定邃晓，
有一个学问系统骨架，而不是似懂非懂的以为。

别的，本文合适有肯定履历的前端职员，新手请躲避，防备遭到过量的观点打击。可以先存起来，有了肯定邃晓后再看，也可以分红多批次寓目，防备过分委靡。

纲要

  • 辨别历程和线程

  • 浏览器是多历程的

    • 浏览器都包含哪些历程？
    • 浏览器多历程的上风
    • 重点是浏览器内核（衬着历程）
    • Browser历程和浏览器内核（Renderer历程）的通讯历程

  • 梳理浏览器内核中线程之间的关联

    • GUI衬着线程与JS引擎线程互斥
    • JS壅塞页面加载
    • WebWorker，JS的多线程？
    • WebWorker与SharedWorker

  • 简朴梳理下浏览器衬着流程

    • load事宜与DOMContentLoaded事宜的前后
    • css加载是不是会壅塞dom树衬着？
    • 平常图层和复合图层

  • 从Event Loop谈JS的运转机制

    • 事宜轮回机制进一步补充
    • 零丁说说定时器
    • setTimeout而不是setInterval
  • 事宜轮回进阶：macrotask与microtask
  • 写在末了的话

辨别历程和线程

线程和历程辨别不清，是许多新手都邑犯的毛病，没有关联。这很一般。先看看下面这个抽象的比方：

- 历程是一个工场，工场有它的自力资本

- 工场之间互相自力

- 线程是工场中的工人，多个工人合作完成使命

- 工场内有一个或多个工人

- 工人之间同享空间

再完美完美观点：

- 工场的资本 -> 系统分派的内存（自力的一块内存）

- 工场之间的互相自力 -> 历程之间互相自力

- 多个工人合作完成使命 -> 多个线程在历程中合作完成使命

- 工场内有一个或多个工人 -> 一个历程由一个或多个线程构成

- 工人之间同享空间 -> 统一历程下的各个线程之间同享递次的内存空间（包含代码段、数据集、堆等）

然后再稳固下：

假如是windows电脑中，可以翻开使命治理器，可以看到有一个背景历程列表。对，那边就是检察历程的处所，而且可以看到每一个历程的内存资本信息以及cpu占有率。

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

所以，应当更轻易邃晓了：历程是cpu资本分派的最小单元（系统会给它分派内存）

末了，再用较为官方的术语形貌一遍：

  • 历程是cpu资本分派的最小单元（是能具有资本和自力运转的最小单元）
  • 线程是cpu调理的最小单元（线程是竖立在历程的基本上的一次递次运转单元，一个历程中可以有多个线程）

tips

  • 差别历程之间也可以通讯，不过价值较大
  • 如今，平常通用的叫法：单线程与多线程，都是指在一个历程内的单和多。（所以中心照样得属于一个历程才行）

浏览器是多历程的

邃晓了历程与线程了辨别后，接下来对浏览器举行肯定程度上的熟悉：（先看下简化邃晓）

  • 浏览器是多历程的
  • 浏览器之所以可以运转，是由于系统给它的历程分派了资本（cpu、内存）
  • 简朴点邃晓，每翻开一个Tab页，就相当于竖立了一个自力的浏览器历程。

关于以上几点的考证，请再第一张图：

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

图中翻开了Chrome浏览器的多个标签页，然后可以在Chrome的使命治理器中看到有多个历程（离别是每一个Tab页面有一个自力的历程，以及一个主历程）。
感兴趣的可以自行尝试下，假如再多翻开一个Tab页，历程一般会+1以上

注重：在这里浏览器应当也有本身的优化机制，偶然候翻开多个tab页后，可以在Chrome使命治理器中看到，有些历程被兼并了
（所以每一个Tab标签对应一个历程并不肯定是相对的）

浏览器都包含哪些历程？

晓得了浏览器是多历程后，再来看看它究竟包含哪些历程：（为了简化邃晓，仅枚举重要历程）

  1. Browser历程：浏览器的主历程（担任谐和、主控），只需一个。作用有

    • 担任浏览器界面显现，与用户交互。如行进，退却等
    • 担任各个页面的治理，竖立和烧毁其他历程
    • 将Renderer历程取得的内存中的Bitmap，绘制到用户界面上
    • 收集资本的治理，下载等
  2. 第三方插件历程：每种范例的插件对应一个历程，仅当运用该插件时才竖立
  3. GPU历程：最多一个，用于3D绘制等

  4. 浏览器衬着历程（浏览器内核）（Renderer历程，内部是多线程的）：默许每一个Tab页面一个历程，互不影响。重要作用为

    • 页面衬着，剧本实行，事宜处置惩罚等

强化影象：在浏览器中翻开一个网页相当于新起了一个历程（历程内有本身的多线程）

固然，浏览器偶然会将多个历程兼并（比如翻开多个空缺标签页后，会发明多个空缺标签页被兼并成了一个历程），如图

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

别的，可以经由过程Chrome的更多东西 -> 使命治理器自行考证

浏览器多历程的上风

比拟于单历程浏览器，多历程有以下长处：

  • 防备单个page crash影响悉数浏览器
  • 防备第三方插件crash影响悉数浏览器
  • 多历程充分利用多核上风
  • 轻易运用沙盒模子断绝插件等历程，进步浏览器稳定性

简朴点邃晓：假如浏览器是单历程，那末某个Tab页崩溃了，就影响了悉数浏览器，体验有多差；同理假如是单历程，插件崩溃了也会影响悉数浏览器；而且多历程另有别的的诸多上风。。。

固然，内存等资本斲丧也会更大，有点空间换时刻的意义。

重点是浏览器内核（衬着历程）

重点来了，我们可以看到，上面提到了这么多的历程，那末，关于平常的前端操纵来讲，终究要的是什么呢？答案是衬着历程

可以如许邃晓，页面的衬着，JS的实行，事宜的轮回，都在这个历程内举行。接下来重点剖析这个历程

请切记，浏览器的衬着历程是多线程的（这点假如不邃晓，请转头看历程和线程的辨别）

终究到了线程这个观点了?，好亲热。那末接下来看看它都包含了哪些线程（枚举一些重要常驻线程）：

  1. GUI衬着线程

    • 担任衬着浏览器界面，剖析HTML，CSS，构建DOM树和RenderObject树，规划和绘制等。
    • 当界面须要重绘（Repaint）或由于某种操纵激发回流(reflow)时，该线程就会实行
    • 注重，GUI衬着线程与JS引擎线程是互斥的，当JS引擎实行时GUI线程会被挂起（相当于被冻结了），GUI更新会被保存在一个行列中比及JS引擎余暇时马上被实行。

  2. JS引擎线程

    • 也称为JS内核，担任处置惩罚Javascript剧本递次。（比方V8引擎）
    • JS引擎线程担任剖析Javascript剧本，运转代码。
    • JS引擎一向守候着使命行列中使命的到来，然后加以处置惩罚，一个Tab页（renderer历程）中不论什么时刻都只需一个JS线程在运转JS递次
    • 一样注重，GUI衬着线程与JS引擎线程是互斥的，所以假如JS实行的时刻太长，如许就会构成页面的衬着不连贯，致使页面衬着加载壅塞。

  3. 事宜触发线程

    • 归属于浏览器而不是JS引擎，用来掌握事宜轮回（可以邃晓，JS引擎本身都忙不过来，须要浏览器另开线程辅佐）
    • 当JS引擎实行代码块如setTimeOut时（也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等），会将对应使命增加到事宜线程中
    • 当对应的事宜相符触发条件被触发时，该线程会把事宜增加到待处置惩罚行列的队尾，守候JS引擎的处置惩罚

    • 注重，由于JS的单线程关联，所以这些待处置惩罚行列中的事宜都得列队守候JS引擎处置惩罚（当JS引擎余暇时才会去实行）

  4. 定时触发器线程

    • 传说中的setInterval与setTimeout地点线程
    • 浏览器定时计数器并非由JavaScript引擎计数的,（由于JavaScript引擎是单线程的, 假如处于壅塞线程状况就会影响记计时的准确）
    • 因而经由过程零丁线程来计时并触发定时（计时终了后，增加到事宜行列中，守候JS引擎余暇后实行）
    • 注重，W3C在HTML规范中划定，划定请求setTimeout中低于4ms的时刻距离算为4ms。

  5. 异步http请求线程

    • 在XMLHttpRequest在衔接后是经由过程浏览器新开一个线程请求
    • 将检测到状况更改时，假如设置有回调函数，异步线程就发作状况更改事宜，将这个回调再放入事宜行列中。再由JavaScript引擎实行。

看到这里，假如以为累了，可以先歇息下，这些观点须要被消化，毕竟后续将提到的事宜轮回机制就是基于事宜触发线程的，所以假如仅仅是看某个碎片化学问，
能够会有一种似懂非懂的以为。要完成的梳理一遍才疾速沉淀，不容易忘记。放张图稳固下吧：

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

再说一点，为何JS引擎是单线程的？额，这个题目实在应当没有规范答案，比如，能够仅仅是由于由于多线程的复杂性，比如多线程操纵平常要加锁，因而最初设计时挑选了单线程。。。

Browser历程和浏览器内核（Renderer历程）的通讯历程

看到这里，起首，应当对浏览器内的历程和线程都有肯定邃晓了，那末接下来，再谈谈浏览器的Browser历程（掌握历程）是怎样和内核通讯的，
这点也邃晓后，就可以将这部份的学问串连起来，从头至尾有一个完整的观点。

假如本身翻开使命治理器，然后翻开一个浏览器，就可以看到：使命治理器中涌现了两个历程（一个是主控历程，一个则是翻开Tab页的衬着历程），
然后在这条件下，看下悉数的历程：(简化了许多)

  • Browser历程收到用户请求，起首须要猎取页面内容（比如经由过程收集下载资本），随后将该使命经由过程RendererHost接口传递给Render历程

  • Renderer历程的Renderer接口收到音讯，简朴诠释后，交给衬着线程，然后最先衬着

    • 衬着线程吸收请求，加载网页并衬着网页，这个中能够须要Browser历程猎取资本和须要GPU历程来协助衬着
    • 固然能够会有JS线程操纵DOM（如许能够会构成回流并重绘）
    • 末了Render历程将结果传递给Browser历程
  • Browser历程吸收到结果并将结果绘制出来

这里绘一张简朴的图：（很简化）

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

看完这一整套流程，应当对浏览器的运作有了肯定邃晓了，如许有了学问架构的基本后，后续就轻易往上添补内容。

这块再往深处讲的话就涉及到浏览器内核源码剖析了，不属于本文局限。

假如这一块要深挖，发起去读一些浏览器内核源码剖析文章，或许可以先看看参考下泉源中的第一篇文章，写的不错

梳理浏览器内核中线程之间的关联

到了这里，已对浏览器的运转有了一个团体的观点，接下来，先简朴梳理一些观点

GUI衬着线程与JS引擎线程互斥

由于JavaScript是可操纵DOM的，假如在修正这些元素属性同时衬着界面（即JS线程和UI线程同时运转），那末衬着线程前后取得的元素数据就能够不一致了。

因而为了防备衬着涌现不可预期的结果，浏览器设置GUI衬着线程与JS引擎为互斥的关联，当JS引擎实行时GUI线程会被挂起，
GUI更新则会被保存在一个行列中比及JS引擎线程余暇时马上被实行。

JS壅塞页面加载

从上述的互斥关联，可以推导出，JS假如实行时刻太长就会壅塞页面。

比如，假定JS引擎正在举行巨量的盘算，此时就算GUI有更新，也会被保存到行列中，守候JS引擎余暇后实行。
然后，由于巨量盘算，所以JS引擎极能够很久很久后才余暇，天然会觉取得巨卡异常。

所以，要只管防备JS实行时刻太长，如许就会构成页面的衬着不连贯，致使页面衬着加载壅塞的以为。

WebWorker，JS的多线程？

前文中有提到JS引擎是单线程的，而且JS实行时刻太长会壅塞页面，那末JS就真的对cpu密集型盘算无计可施么？

所以，厥后HTML5中支撑了Web Worker。

MDN的官方诠释是：

Web Worker为Web内容在背景线程中运转剧本供应了一种简朴的要领。线程可以实行使命而不滋扰用户界面

一个worker是运用一个组织函数竖立的一个对象(e.g. Worker()) 运转一个定名的JavaScript文件 

这个文件包含将在事变线程中运转的代码; workers 运转在另一个全局高低文中,差别于当前的window

因而，运用 window快捷体式格局猎取当前全局的局限 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回毛病

如许邃晓下：

  • 竖立Worker时，JS引擎向浏览器请求开一个子线程（子线程是浏览器开的，完整受主线程掌握，而且不能操纵DOM）
  • JS引擎线程与worker线程间经由过程特定的体式格局通讯（postMessage API，须要经由过程序列化对象来与线程交互特定的数据）

所以，假如有异常耗时的事变，请零丁开一个Worker线程，如许内里不论怎样天翻地覆都不会影响JS引擎主线程，
只待盘算出结果后，将结果通讯给主线程即可，perfect!

而且注重下，JS引擎是单线程的，这一点的实质依然未转变，Worker可以邃晓是浏览器给JS引擎开的外挂，特地用来处理那些大批盘算题目。

别的，关于Worker的详解就不是本文的领域了，因而不再赘述。

WebWorker与SharedWorker

既然都到了这里，就再提一下SharedWorker（防备后续将这两个观点搞混）

  • WebWorker只属于某个页面，不会和其他页面的Render历程（浏览器内核历程）同享

    • 所以Chrome在Render历程中（每一个Tab页就是一个render历程）竖立一个新的线程来运转Worker中的JavaScript递次。

  • SharedWorker是浏览器一切页面同享的，不能采纳与Worker一样的体式格局完成，由于它不隶属于某个Render历程，可以为多个Render历程同享运用

    • 所以Chrome浏览器为SharedWorker零丁竖立一个历程来运转JavaScript递次，在浏览器中每一个雷同的JavaScript只存在一个SharedWorker历程，不论它被竖立若干次。

看到这里，应当就很轻易邃晓了，实质上就是历程和线程的辨别。SharedWorker由自力的历程治理，WebWorker只是属于render历程下的一个线程

简朴梳理下浏览器衬着流程

本来是直接设计最先谈JS运转机制的，但想了想，既然上述都一向在谈浏览器，直接跳到JS能够再高耸，因而，中心再补充下浏览器的衬着流程（简朴版本）

为了简化邃晓，前期事变直接省略成：（要睁开的或完整可以写另一篇超长文）

- 浏览器输入url，浏览器主历程接受，开一个下载线程，
然后举行 http请求（略去DNS查询，IP寻址等等操纵），然后守候相应，猎取内容，
随后将内容经由过程RendererHost接口转交给Renderer历程

- 浏览器衬着流程最先

浏览器器内核拿到内容后，衬着也许可以划分红以下几个步骤：

  1. 剖析html竖立dom树
  2. 剖析css构建render树（将CSS代码剖析成树形的数据构造，然后连系DOM兼并成render树）
  3. 规划render树（Layout/reflow），担任各元素尺寸、位置的盘算
  4. 绘制render树（paint），绘制页面像素信息
  5. 浏览器会将各层的信息发送给GPU，GPU会将各层合成（composite），显现在屏幕上。

一切细致步骤都已略去，衬着终了后就是load事宜了，以后就是本身的JS逻辑处置惩罚了

既然略去了一些细致的步骤，那末就提一些能够须要注重的细节把。

这里重绘参考泉源中的一张图：（参考泉源第一篇）

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

load事宜与DOMContentLoaded事宜的前后

上面提到，衬着终了后会触发load事宜，那末你能分清晰load事宜与DOMContentLoaded事宜的前后么？

很简朴，晓得它们的定义就可以了：

  • 当 DOMContentLoaded 事宜触发时，仅当DOM加载完成，不包含款式表，图片。

(比如假如有async加载的剧本就不肯定完成)

  • 当 onload 事宜触发时，页面上一切的DOM，款式表，剧本，图片都已加载完成了。

（衬着终了了）

所以，递次是：DOMContentLoaded -> load

css加载是不是会壅塞dom树衬着？

这里说的是头部引入css的状况

起首，我们都晓得：css是由零丁的下载线程异步下载的。

然后再说下几个征象：

  • css加载不会壅塞DOM树剖析（异步加载时DOM照旧构建）
  • 但会壅塞render树衬着（衬着时需等css加载终了，由于render树须要css信息）

这能够也是浏览器的一种优化机制。

由于你加载css的时刻，能够会修正下面DOM节点的款式，
假如css加载不壅塞render树衬着的话，那末当css加载完以后，
render树能够又得从新重绘或许回流了，这就构成了一些没有必要的消耗。
所以痛快就先把DOM树的构造先剖析完，把可以做的事变做完，然后等你css加载完以后，
在依据终究的款式来衬着render树，这类做法机能方面确切会比较好一点。

平常图层和复合图层

衬着步骤中就提到了composite观点。

可以简朴的如许邃晓，浏览器衬着的图层平常包含两大类：平常图层以及复合图层

起首，平常文档流内可以邃晓为一个复合图层（这里称为默许复合层，内里不论增加若干元素，实在都是在统一个复合图层中）

其次，absolute规划（fixed也一样），虽然可以离开平常文档流，但它依然属于默许复合层。

然后，可以经由过程硬件加速的体式格局，声明一个新的复合图层，它会零丁分派资本
（固然也会离开平常文档流，如许一来，不论这个复合图层中怎样变化，也不会影响默许复合层里的回流重绘）

可以简朴邃晓下：GPU中，各个复合图层是零丁绘制的，所以互不影响，这也是为何某些场景硬件加速结果一级棒

可以Chrome源码调试 -> More Tools -> Rendering -> Layer borders中看到，黄色的就是复合图层信息

以下图。可以考证上述的说法

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

怎样变成复合图层（硬件加速）

将该元素变成一个复合图层，就是传说中的硬件加速手艺

  • 最经常使用的体式格局：translate3d、translateZ
  • opacity属性/过渡动画（须要动画实行的历程当中才会竖立合成层，动画没有最先或完毕后元素还会回到之前的状况）
  • will-chang属性（这个比较偏远），平常合营opacity与translate运用（而且经测试，除了上述可以激发硬件加速的属性外，别的属性并不会变成复合层），

作用是提早关照浏览器要变化，如许浏览器会最先做一些优化事变（这个最好用完后就开释）

  • <video><iframe><canvas><webgl>等元素
  • 别的，比如之前的flash插件

absolute和硬件加速的辨别

可以看到，absolute虽然可以离开平常文档流，然则没法离开默许复合层。
所以，就算absolute中信息转变时不会转变平常文档流中render树，
然则，浏览器终究绘制时，是悉数复合层绘制的，所以absolute中信息的转变，依然会影响悉数复合层的绘制。
（浏览器会重绘它，假如复合层中内容多，absolute带来的绘制信息变化过大，资本斲丧是异常严峻的）

而硬件加速直接就是在另一个复合层了（重整旗鼓），所以它的信息转变不会影响默许复合层
（固然了，内部肯定会影响属于本身的复合层），仅仅是激发末了的合成（输出视图）

复合图层的作用？

平常一个元素开启硬件加速后会变成复合图层，可以自力于平常文档流中，修改后可以防备悉数页面重绘，提拔机能

然则只管不要大批运用复合图层，不然由于资本斲丧过分，页面反而会变的更卡

硬件加速时请运用index

运用硬件加速时，只管的运用index，防备浏览器默许给后续的元素竖立复合层衬着

详细的道理时如许的：
**webkit CSS3中，假如这个元素增加了硬件加速，而且index层级比较低，
那末在这个元素的背面别的元素（层级比这个元素高的，或许雷同的，而且releative或absolute属性雷同的），
会默许变成复合层衬着，假如处置惩罚不当会极大的影响机能**

简朴点邃晓，实在可以以为是一个隐式合成的观点：假如a是一个复合图层，而且b在a上面，那末b也会被隐式转为一个复合图层，这点须要特别注重

别的，这个题目可以在这个地点看到重现（原作者剖析的挺到位的，直接上链接）：

http://web.jobbole.com/83575/

从Event Loop谈JS的运转机制

到此时，已是属于浏览器页面首次衬着终了后的事变，JS引擎的一些运转机制剖析。

注重，这里不谈可实行高低文，VO，scop chain等观点（这些完整可以整理成另一篇文章了），这里重如果连系Event Loop来谈JS代码是怎样实行的。

读这部份的条件是已晓得了JS引擎是单线程，而且这里会用到上文中的几个观点：（假如不是很邃晓，可以转头复习）

  • JS引擎线程
  • 事宜触发线程
  • 定时触发器线程

然后再邃晓一个观点：

  • JS分为同步使命和异步使命
  • 同步使命都在主线程上实行，构成一个实行栈
  • 主线程以外，事宜触发线程治理着一个使命行列，只需异步使命有了运转结果，就在使命行列当中安排一个事宜。
  • 一旦实行栈中的一切同步使命实行终了（此时JS引擎余暇），系统就会读取使命行列，将可运转的异步使命增加到可实行栈中，最先实行。

看图：

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

看到这里，应当就可以邃晓了：为何偶然候setTimeout推入的事宜不能准时实行？由于能够在它推入到事宜列表时，主线程还不余暇，正在实行别的代码，
所以天然有偏差。

事宜轮回机制进一步补充

这里就直接援用一张图片来辅佐邃晓：（参考自Philip Roberts的演讲《Help, I’m stuck in an event-loop》）

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

上图大抵形貌就是：

  • 主线程运转时会发作实行栈，

栈中的代码挪用某些api时，它们会在事宜行列中增加种种事宜（当满足触发条件后，如ajax请求终了）

  • 而栈中的代码实行终了，就会读取事宜行列中的事宜，去实行那些回调
  • 云云轮回
  • 注重，老是要守候栈中的代码实行终了后才会去读取事宜行列中的事宜

零丁说说定时器

上述事宜轮回机制的中心是：JS引擎线程和事宜触发线程

但事宜上，内里另有一些隐蔽细节，比如挪用setTimeout后，是怎样守候特定时刻后才增加到事宜行列中的？

是JS引擎检测的么？固然不是了。它是由定时器线程掌握（由于JS引擎本身都忙不过来，基础无暇兼顾）

为何要零丁的定时器线程？由于JavaScript引擎是单线程的, 假如处于壅塞线程状况就会影响记计时的准确，因而很有必要零丁开一个线程用来计时。

什么时刻会用到定时器线程？当运用setTimeout或setInterval时，它须要定时器线程计时，计时完成后就会将特定的事宜推入事宜行列中。

比如:

setTimeout(function(){
    console.log('hello!');
}, 1000);

这段代码的作用是当1000毫秒计时终了后（由定时器线程计时），将回调函数推入事宜行列中，守候主线程实行

setTimeout(function(){
    console.log('hello!');
}, 0);

console.log('begin');

这段代码的结果是最快的时刻内将回调函数推入事宜行列中，守候主线程实行

注重：

  • 实行结果是：先begin后hello!
  • 虽然代码的本意是0毫秒后就推入事宜行列，然则W3C在HTML规范中划定，划定请求setTimeout中低于4ms的时刻距离算为4ms。

(不过也有一说是差别浏览器有差别的最小时刻设定)

  • 就算不守候4ms，就算假定0毫秒就推入事宜行列，也会先实行begin（由于只需可实行栈内空了后才会主动读取事宜行列）

setTimeout而不是setInterval

用setTimeout模仿按期计时和直接用setInterval是有辨别的。

由于每次setTimeout计时到后就会去实行，然后实行一段时刻后才会继承setTimeout，中心就多了偏差
（偏差若干与代码实行时刻有关）

而setInterval则是每次都准确的隔一段时刻推入一个事宜
（然则，事宜的现实实行时刻不肯定就准确，另有多是这个事宜还没实行终了，下一个事宜就来了）

而且setInterval有一些比较致命的题目就是：

  • 累计效应（上面提到的），假如setInterval代码在（setInterval）再次增加到行列之前还没有完成实行，

就会致使定时器代码一连运转好几次，而之间没有距离。
就算一般距离实行，多个setInterval的代码实行时刻能够会比预期小（由于代码实行须要肯定时刻）

  • 比如像iOS的webview,或许Safari等浏览器中都有一个特征，在转动的时刻是不实行JS的，假如运用了setInterval，会发明在转动完毕后会实行屡次由于转动不实行JS积累回调，假如回调实行时刻太长,就会异常容器构成卡顿题目和一些不可知的毛病（这一块后续有补充，setInterval自带的优化，不会反复增加回调）
  • 而且把浏览器最小化显现等操纵时，setInterval并非不实行递次，

它会把setInterval的回调函数放在行列中，等浏览器窗口再次翻开时，一瞬间悉数实行时

所以，鉴于这么多但题目，现在平常以为的最好计划是：用setTimeout模仿setInterval，或许特别场所直接用requestAnimationFrame

补充：JS高程中有提到，JS引擎会对setInterval举行优化，假如当前事宜行列中有setInterval的回调，不会反复增加。不过，依然是有许多题目。。。

事宜轮回进阶：macrotask与microtask

这段参考了参考泉源中的第2篇文章（英文版的），（加了下本身的邃晓从新形貌了下），
强烈推荐有英文基本的同砚直接寓目原文，作者形貌的很清晰，示例也很不错，以下：

https://jakearchibald.com/2015/tasks-microtasks-queues-and-schedules/

上文中将JS事宜轮回机制梳理了一遍，在ES5的状况是够用了，然则在ES6流行的如今，依然会碰到一些题目，比以下面这题：

console.log('script start');

setTimeout(function() {
    console.log('setTimeout');
}, 0);

Promise.resolve().then(function() {
    console.log('promise1');
}).then(function() {
    console.log('promise2');
});

console.log('script end');

嗯哼，它的准确切行递次是如许子的：

script start
script end
promise1
promise2
setTimeout

为何呢？由于Promise里有了一个一个新的观点：microtask

或许，进一步，JS中分为两种使命范例：macrotask和microtask，在ECMAScript中，microtask称为jobs，macrotask可称为task

它们的定义？辨别？简朴点可以按以下邃晓：

  • macrotask（又称之为宏使命），可以邃晓是每次实行栈实行的代码就是一个宏使命（包含每次从事宜行列中猎取一个事宜回调并放到实行栈中实行）

    • 每一个task会从头至尾将这个使命实行终了，不会实行别的
    • 浏览器为了可以使得JS内部task与DOM使命可以有序的实行，会在一个task实行完毕后，鄙人一个 task 实行最先前，对页面举行从新衬着
（`task->衬着->task->...`）

  • microtask（又称为微使命），可以邃晓是在当前 task 实行完毕后马上实行的使命

    • 也就是说，在当前task使命后，下一个task之前，在衬着之前
    • 所以它的相应速度比拟setTimeout（setTimeout是task）会更快，由于无需等衬着
    • 也就是说，在某一个macrotask实行完后，就会将在它实行时期发作的一切microtask都实行终了（在衬着前）

离别很么样的场景会构成macrotask和microtask呢？

  • macrotask：主代码块，setTimeout，setInterval等（可以看到，事宜行列中的每一个事宜都是一个macrotask）
  • microtask：Promise，process.nextTick等

__补充：在node环境下，process.nextTick的优先级高于Promise__，也就是可以简朴邃晓为：在宏使命完毕后会先实行微使命行列中的nextTickQueue部份，然后才会实行微使命中的Promise部份。

参考：https://segmentfault.com/q/1010000011914016

再依据线程来邃晓下：

  • macrotask中的事宜都是放在一个事宜行列中的，而这个行列由事宜触发线程保护
  • microtask中的一切微使命都是增加到微使命行列（Job Queues）中，守候当前macrotask实行终了后实行，而这个行列由JS引擎线程保护

（这点由本身邃晓+推想得出，由于它是在主线程下无缝实行的）

所以，总结下运转机制：

  • 实行一个宏使命（栈中没有就从事宜行列中猎取）
  • 实行历程当中假如碰到微使命，就将它增加到微使命的使命行列中
  • 宏使命实行终了后，马上实行当前微使命行列中的一切微使命（顺次实行）
  • 当前宏使命实行终了，最先搜检衬着，然后GUI线程接受衬着
  • 衬着终了后，JS线程继承接受，最先下一个宏使命（从事宜行列中猎取）

如图：

《从浏览器多历程到JS单线程，JS运行机制最全面的一次梳理》

别的，请注重下Promise的polyfill与官方版本的辨别：

  • 官方版本中，是规范的microtask情势
  • polyfill，平常都是经由过程setTimeout模仿的，所以是macrotask情势
  • 请特别注重这两点辨别

注重，有一些浏览器实行结果不一样（由于它们能够把microtask当做macrotask来实行了），
然则为了简朴，这里不形貌一些不规范的浏览器下的场景（但记着，有些浏览器能够并不规范）

20180126补充：运用MutationObserver完成microtask

MutationObserver可以用来完成microtask
（它属于microtask，优先级小于Promise，
平常是Promise不支撑时才会如许做）

它是HTML5中的新特征，作用是：监听一个DOM更改，
当DOM对象树发作任何更改时，Mutation Observer会取得关照

像之前的Vue源码中就是利用它来模仿nextTick的，
详细道理是，竖立一个TextNode并监听内容变化，
然后要nextTick的时刻去改一下这个节点的文本内容，
以下：（Vue的源码，未修正）

var counter = 1
var observer = new MutationObserver(nextTickHandler)
var textNode = document.createTextNode(String(counter))

observer.observe(textNode, {
    characterData: true
})
timerFunc = () => {
    counter = (counter + 1) % 2
    textNode.data = String(counter)
}

对应Vue源码链接

不过，如今的Vue（2.5+）的nextTick完成移除了MutationObserver的体式格局（据说是兼容性缘由），
取而代之的是运用MessageChannel
（固然，默许状况依然是Promise，不支撑才兼容的）。

MessageChannel属于宏使命，优先级是：MessageChannel->setTimeout，
所以Vue（2.5+）内部的nextTick与2.4及之前的完成是不一样的，须要注重下。

这里不睁开，可以看下https://juejin.im/post/5a1af88f5188254a701ec230

写在末了的话

看到这里，不晓得对JS的运转机制是不是是越发邃晓了，从头至尾梳理，而不是就某一个碎片化学问应当是会更清晰的吧？

同时，也应当注重到了JS基础就没有设想的那末简朴，前端的学问也是无穷无尽，屡见不鲜的观点、N多易忘的学问点、形形色色的框架、
底层道理方面也是可以无穷的往下深挖，然后你就会发明，你晓得的太少了。。。

别的，本文也盘算先告一段落，别的的，如JS词法剖析，可实行高低文以及VO等观点就不继承在本文中写了，后续可以斟酌另开新的文章。

末了，喜好的话，就请给个赞吧！

附录

博客

首次宣布2018.01.21于我个人博客上面

http://www.dailichun.com/2018/01/21/js_singlethread_eventloop.html

参考资料

    原文作者：撒网要见鱼
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000012925872
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。
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