js事件循环机制

tech2022-07-13  167

一、进程和线程

进程是系统分配的独立资源,是 CPU 资源分配的基本单位,进程是由一个或者多个线程组成的。

线程是进程的执行流,是CPU调度和分派的基本单位,同个进程之中的多个线程之间是共享该进程的资源的。

二、浏览器内核

浏览器是多进程的,浏览器每一个 tab 标签都代表一个独立的进程(也不一定,因为多个空白 tab 标签会合并成一个进程),浏览器内核(浏览器渲染进程)属于浏览器多进程中的一种。

浏览器内核有多种线程在工作。

GUI 渲染线程:

负责渲染页面,解析 HTML,CSS 构成 DOM 树等,当页面重绘或者由于某种操作引起回流都会调起该线程。和 JS 引擎线程是互斥的,当 JS 引擎线程在工作的时候,GUI 渲染线程会被挂起,GUI 更新被放入在 JS 任务队列中,等待 JS 引擎线程空闲的时候继续执行。

JS 引擎线程:

单线程工作,负责解析运行 JavaScript 脚本。和 GUI 渲染线程互斥,JS 运行耗时过长就会导致页面阻塞。

事件触发线程:

当事件符合触发条件被触发时,该线程会把对应的事件回调函数添加到任务队列的队尾,等待 JS 引擎处理。

定时器触发线程:

浏览器定时计数器并不是由 JS 引擎计数的,阻塞会导致计时不准确。开启定时器触发线程来计时并触发计时,计时完成后会被添加到任务队列中,等待 JS 引擎处理。

http 请求线程:

http 请求的时候会开启一条请求线程。请求完成有结果了之后,将请求的回调函数添加到任务队列中,等待 JS 引擎处理

三、JavaScript 引擎是单线程       

        JavaScript 引擎是单线程,也就是说每次只能执行一项任务,其他任务都得按照顺序排队等待被执行,只有当前的任务执行完成之后才会往下执行下一个任务。

        JS是单线程(如果一个线程删DOM,一个线程增DOM,浏览器傻逼了~所以只能单着了),虽然有webworker酱紫的多线程出现,但也是在主线程的控制下。webworker仅仅能进行计算任务,不能操作DOM,所以本质上还是单线程。

  单线程即任务是串行的,后一个任务需要等待前一个任务的执行,这就可能出现长时间的等待。但由于类似ajax网络请求、setTimeout时间延迟、DOM事件的用户交互等,这些任务并不消耗 CPU,是一种空等,资源浪费,因此出现了异步。通过将任务交给相应的异步模块去处理,主线程的效率大大提升,可以并行的去处理其他的操作。当异步处理完成,主线程空闲时,主线程读取相应的callback,进行后续的操作,最大程度的利用CPU。此时出现了同步执行和异步执行的概念,同步执行是主线程按照顺序,串行执行任务;异步执行就是cpu跳过等待,先处理后续的任务(CPU与网络模块、timer等并行进行任务)。由此产生了任务队列与事件循环,来协调主线程与异步模块之间的工作。

四、JavaScript 事件循环机制

                                                                                             js事件循环示意图

如上图为事件循环示例图(或JS运行机制图),流程如下:

    step1:主线程读取JS代码,此时为同步环境,形成相应的堆和执行栈;

    step2:  主线程遇到异步任务,指给对应的异步进程进行处理(WEB API);

    step3:  异步进程处理完毕(Ajax返回、DOM事件处罚、Timer到等),将相应的异步任务推入任务队列;

    step4: 主线程执行完毕,查询任务队列,如果存在任务,则取出一个任务推入主线程处理(先进先出);

    step5: 重复执行step2、3、4;称为事件循环。

  执行的大意:

    同步环境执行(step1) -> 事件循环1(step4) -> 事件循环2(step4的重复)…

  其中的异步进程有:

    a、类似onclick等,由浏览器内核的DOM binding模块处理,事件触发时,回调函数添加到任务队列中;

    b、setTimeout等,由浏览器内核的Timer模块处理,时间到达时,回调函数添加到任务队列中;

    c、Ajax,由浏览器内核的Network模块处理,网络请求返回后,添加到任务队列中。

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