JS中瀏覽器事件循環(huán)機(jī)制的示例分析

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)JS中瀏覽器事件循環(huán)機(jī)制的示例分析，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

先來(lái)明白些概念性內(nèi)容。

進(jìn)程、線程

進(jìn)程是系統(tǒng)分配的獨(dú)立資源，是 CPU 資源分配的基本單位，進(jìn)程是由一個(gè)或者多個(gè)線程組成的。

線程是進(jìn)程的執(zhí)行流，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，同個(gè)進(jìn)程之中的多個(gè)線程之間是共享該進(jìn)程的資源的。

瀏覽器內(nèi)核

瀏覽器是多進(jìn)程的，瀏覽器每一個(gè) tab 標(biāo)簽都代表一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程（也不一定，因?yàn)槎鄠€(gè)空白 tab 標(biāo)簽會(huì)合并成一個(gè)進(jìn)程），瀏覽器內(nèi)核（瀏覽器渲染進(jìn)程）屬于瀏覽器多進(jìn)程中的一種。

瀏覽器內(nèi)核有多種線程在工作。

GUI 渲染線程:

1. 負(fù)責(zé)渲染頁(yè)面，解析 HTML，CSS 構(gòu)成 DOM 樹(shù)等，當(dāng)頁(yè)面重繪或者由于某種操作引起回流都會(huì)調(diào)起該線程。

2. 和 JS 引擎線程是互斥的，當(dāng) JS 引擎線程在工作的時(shí)候，GUI 渲染線程會(huì)被掛起，GUI 更新被放入在 JS 任務(wù)隊(duì)列中，等待 JS 引擎線程空閑的時(shí)候繼續(xù)執(zhí)行。

JS 引擎線程:

1. 單線程工作，負(fù)責(zé)解析運(yùn)行 JavaScript 腳本。

2. 和 GUI 渲染線程互斥，JS 運(yùn)行耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)就會(huì)導(dǎo)致頁(yè)面阻塞。
   

事件觸發(fā)線程:

當(dāng)事件符合觸發(fā)條件被觸發(fā)時(shí)，該線程會(huì)把對(duì)應(yīng)的事件回調(diào)函數(shù)添加到任務(wù)隊(duì)列的隊(duì)尾，等待 JS 引擎處理。

定時(shí)器觸發(fā)線程:

1. 瀏覽器定時(shí)計(jì)數(shù)器并不是由 JS 引擎計(jì)數(shù)的，阻塞會(huì)導(dǎo)致計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確。

2. 開(kāi)啟定時(shí)器觸發(fā)線程來(lái)計(jì)時(shí)并觸發(fā)計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)完成后會(huì)被添加到任務(wù)隊(duì)列中，等待 JS 引擎處理。
   

http 請(qǐng)求線程:

1. http 請(qǐng)求的時(shí)候會(huì)開(kāi)啟一條請(qǐng)求線程。

2. 請(qǐng)求完成有結(jié)果了之后，將請(qǐng)求的回調(diào)函數(shù)添加到任務(wù)隊(duì)列中，等待 JS 引擎處理。
   

JavaScript 引擎是單線程

JavaScript 引擎是單線程，也就是說(shuō)每次只能執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，其他任務(wù)都得按照順序排隊(duì)等待被執(zhí)行，只有當(dāng)前的任務(wù)執(zhí)行完成之后才會(huì)往下執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)。

HTML5 中提出了 Web-Worker API，主要是為了解決頁(yè)面阻塞問(wèn)題，但是并沒(méi)有改變 JavaScript 是單線程的本質(zhì)。了解 Web-Worker。

JavaScript 事件循環(huán)機(jī)制

JavaScript 事件循環(huán)機(jī)制分為瀏覽器和 Node 事件循環(huán)機(jī)制，兩者的實(shí)現(xiàn)技術(shù)不一樣，瀏覽器 Event Loop 是 HTML 中定義的規(guī)范，Node Event Loop 是由 libuv 庫(kù)實(shí)現(xiàn)。這里主要講的是瀏覽器部分。

Javascript 有一個(gè) main thread 主線程和 call-stack 調(diào)用棧(執(zhí)行棧)，所有的任務(wù)都會(huì)被放到調(diào)用棧等待主線程執(zhí)行。

JS 調(diào)用棧

JS 調(diào)用棧是一種后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，會(huì)被添加到棧中的頂部，執(zhí)行完成之后就從棧頂部移出該函數(shù)，直到棧內(nèi)被清空。

同步任務(wù)、異步任務(wù)

JavaScript 單線程中的任務(wù)分為同步任務(wù)和異步任務(wù)。同步任務(wù)會(huì)在調(diào)用棧中按照順序排隊(duì)等待主線程執(zhí)行，異步任務(wù)則會(huì)在異步有了結(jié)果后將注冊(cè)的回調(diào)函數(shù)添加到任務(wù)隊(duì)列(消息隊(duì)列)中等待主線程空閑的時(shí)候，也就是棧內(nèi)被清空的時(shí)候，被讀取到棧中等待主線程執(zhí)行。任務(wù)隊(duì)列是先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

Event Loop

調(diào)用棧中的同步任務(wù)都執(zhí)行完畢，棧內(nèi)被清空了，就代表主線程空閑了，這個(gè)時(shí)候就會(huì)去任務(wù)隊(duì)列中按照順序讀取一個(gè)任務(wù)放入到棧中執(zhí)行。每次棧內(nèi)被清空，都會(huì)去讀取任務(wù)隊(duì)列有沒(méi)有任務(wù)，有就讀取執(zhí)行，一直循環(huán)讀取-執(zhí)行的操作，就形成了事件循環(huán)。

定時(shí)器

定時(shí)器會(huì)開(kāi)啟一條定時(shí)器觸發(fā)線程來(lái)觸發(fā)計(jì)時(shí)，定時(shí)器會(huì)在等待了指定的時(shí)間后將事件放入到任務(wù)隊(duì)列中等待讀取到主線程執(zhí)行。

定時(shí)器指定的延時(shí)毫秒數(shù)其實(shí)并不準(zhǔn)確，因?yàn)槎〞r(shí)器只是在到了指定的時(shí)間時(shí)將事件放入到任務(wù)隊(duì)列中，必須要等到同步的任務(wù)和現(xiàn)有的任務(wù)隊(duì)列中的事件全部執(zhí)行完成之后，才會(huì)去讀取定時(shí)器的事件到主線程執(zhí)行，中間可能會(huì)存在耗時(shí)比較久的任務(wù)，那么就不可能保證在指定的時(shí)間執(zhí)行。

宏任務(wù)(macro-task)、微任務(wù)(micro-task)

除了廣義的同步任務(wù)和異步任務(wù)，JavaScript 單線程中的任務(wù)可以細(xì)分為宏任務(wù)和微任務(wù)。

macro-task包括：script(整體代碼), setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。

micro-task包括：process.nextTick, Promises, Object.observe, MutationObserver。

console.log(1);
setTimeout(function() {
  console.log(2);
})
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  console.log(3);
  resolve();
})
promise.then(function() {
  console.log(4);
})
console.log(5);

示例中，setTimeout 和 Promise被稱為任務(wù)源，來(lái)自不同的任務(wù)源注冊(cè)的回調(diào)函數(shù)會(huì)被放入到不同的任務(wù)隊(duì)列中。

有了宏任務(wù)和微任務(wù)的概念后，那 JS 的執(zhí)行順序是怎樣的？是宏任務(wù)先還是微任務(wù)先？

第一次事件循環(huán)中，JavaScript 引擎會(huì)把整個(gè) script 代碼當(dāng)成一個(gè)宏任務(wù)執(zhí)行，執(zhí)行完成之后，再檢測(cè)本次循環(huán)中是否尋在微任務(wù)，存在的話就依次從微任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中讀取執(zhí)行完所有的微任務(wù)，再讀取宏任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)執(zhí)行，再執(zhí)行所有的微任務(wù)，如此循環(huán)。JS 的執(zhí)行順序就是每次事件循環(huán)中的宏任務(wù)-微任務(wù)。

1. 上面的示例中，第一次事件循環(huán)，整段代碼作為宏任務(wù)進(jìn)入主線程執(zhí)行。

2. 遇到了 setTimeout ，就會(huì)等到過(guò)了指定的時(shí)間后將回調(diào)函數(shù)放入到宏任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中。

3. 遇到 Promise，將 then 函數(shù)放入到微任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中。

4. 整個(gè)事件循環(huán)完成之后，會(huì)去檢測(cè)微任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中是否存在任務(wù)，存在就執(zhí)行。

5. 第一次的循環(huán)結(jié)果打印為: 1,3,5,4。

6. 接著再到宏任務(wù)的任務(wù)隊(duì)列中按順序取出一個(gè)宏任務(wù)到棧中讓主線程執(zhí)行，那么在這次循環(huán)中的宏任務(wù)就是 setTimeout 注冊(cè)的回調(diào)函數(shù)，執(zhí)行完這個(gè)回調(diào)函數(shù)，發(fā)現(xiàn)在這次循環(huán)中并不存在微任務(wù)，就準(zhǔn)備進(jìn)行下一次事件循環(huán)。

7. 檢測(cè)到宏任務(wù)隊(duì)列中已經(jīng)沒(méi)有了要執(zhí)行的任務(wù)，那么就結(jié)束事件循環(huán)。

8. 最終的結(jié)果就是 1,3,5,4,2。
   

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