原理-事件循环

浏览器的进程模型

1、何为进程

程序运行需要自己专属的内存空间，内存空间简单理解为进程
每个应用至少有一个进程，进程之间相互独立，即使通信，也要双方同意

2、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。
程序需要同时执行多块代码，主线程就会启动更多的线程执行代码，所以一个进程包含多个线程

3、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
为了避免互相影响，减少连环崩溃的几率，启动浏览器后，会自动启动多个进程。
可以在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程

最主要的进程有：

• 浏览器进程：主要负责界面显示(浏览器前进后退，书签栏)，用户交互(滚轮，鼠标)，子进程管理等。浏览器内部会启动多个线程处理不同任务
• 网络进程：负责加载网络资源，网络进程启动多个线程处理不同网络任务
• 渲染进程(重点)：
  启动后，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，浏览器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互相不影响

渲染主线程是如何工作的？(重点)

1、渲染主线程处理任务包括不限于：

• 解析HTML
• 解析CSS
• 计算样式
• 布局
• 处理图层
• 每秒把页面画60次 FPS
• 执行全局JS代码
• 执行事件处理函数
• 执行计时器的回调函数
• …

2、主线程处理这么多任务，如何调度任务？比如：

• 正在执行一个JS函数，执行到一半的时候用户点击按钮，该不该立即执行点击事件的处理函数？
• 正在执行一个JS函数，执行到一半的时候某个计时器到达时间了，该不该立即执行回调函数？
• 浏览器进程通知我"用户点击了按钮"，与此同时，计时器也到达时间，该去处理哪一个？

渲染主线程用排队来解决 -如何调度任务

• 最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环
• 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在。有 -取出第一个任务执行，执行完一个然后进入下一次循环；没有 -就进入休眠
• 其他所有线程(包括其他进程的线程)可以随时向消息队列添加任务。新任务加到消息队列末尾。添加新任务时，主线程是休眠状态，则会唤醒以继续循环拿任务

这样一来，就可以让每个任务有条不紊的持续进行下去。整个过程，称之为event loop事件循环(message loop消息循环)

若干解释

1、何为异步？

代码执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务，比如：

• 计时完成后需要执行的任务 – setTimeout、setInterval
• 网络通信完成后需要执行的任务 – XHR、Fetch
• 用户操作后需要执行的任务 – addEventListener

如果让渲染主线程等待这些任务的时机达到，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]

渲染主线程承担及其重要的工作，无论如何都不能阻塞！ 所以浏览器选择异步来解决阻塞问题，这样渲染主线程永不阻塞

面试题：如何理解JS的异步？
参考答案：
1、JS是一门单线程语言，它运行在浏览器的渲染主线程中，而渲染主线程只有一个。
2、渲染主线程承担渲染页面，执行JS等工作，同步方式可能导致主线程阻塞，导致消息队列其他任务无法执行。
3、采用异步方式，将计时器，网络，事件监听等交给其他线程处理，主线程执行其他任务的同时，其他线程将回调函数包装成任务，加入消息队列末尾，等待主线程调度执行。

2、JS为何会阻碍渲染？

var h1 = document.querySelector('h1')
var btn = document.querySelector('button')
function delay(duration) {
    var start = Date.now();
    while (Date.now() - start < duration);
})
btn.onclick = function () {
    h1.textContent = "袁老师很帅!"
    delay(3000); // 延迟三秒
}

在渲染主线程中执行过程是：

• 渲染主线程 -执行全局js代码 遇到btn注册点击事件
• 主线程告送交互线程监听按钮点击，点击后将点击回调函数包装成任务，放进消息队列
• 主线程执行完任务后，拿消息队列的第一个任务（点击事件回调函数），执行它，发现h1.textContent代码这需要渲染任务
• 将渲染任务放进消息队列，随后发现delay延迟三秒，那么主线程等待三秒后，才从消息队列拿渲染任务执行

3、任务有优先级吗？

任务没有优先级，在消息队列中先进先出。 但消息队列有优先级
根据W3C最新解释：W3C不在使用宏队列的说法

• 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中，不同类型分属不同队列。在事件循环中，浏览器根据实际情况从不同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

目前chrome的实现中，至少包含以下队列：

• 微队列：用户存放需要最快执行的任务，优先级最高
• 交互队列：存放用户操作后产生的事件处理任务，优先级高
• 延时队列：存放计时器的回调任务，优先级中

添加任务到微队列中的主要方式：使用Promise MutationObserver
Promise.resolve().then(函数)  // 立即把函数添加到微队列

面试题：说一下JS的事件循环
参考答案： 
事件循环又叫消息循环，是浏览器渲染主线程的工作方式。
在chrome源码中，会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，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。
过去消息队列分为宏队列和微队列，这种说法目前已经不满足复杂的浏览器环境，取而代之是更加灵活的方式。
根据W3C最新解释，每个任务有不同类型，不同类型分属不同队列，在一次事件循环中，由浏览器自行决定决定取哪一个队列的任务，但浏览器必须有一个微队列，微队列必须优先调度执行。

面试题：JS中计时器能做到精准计时吗？为什么
参考答案：
不行，因为：
- 计算机硬件没有原子钟，无法做到精准计时
- 操作系统的计时函数本身就有少量偏差，JS的计时器最终调用的是操作系统的函数，所有携带少量偏差
- 按W3C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4ms的最少时间。这样在计时时间少于4ms时又带来偏差
- 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执行，因此又带来偏差

结语：

单线程是异步产生的原因
事件循环是异步的实现方式