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Javascript运行机制深入

前端技术精髓 100

前言:

现在朋友们对“js倒计数”都比较注重,姐妹们都想要学习一些“js倒计数”的相关知识。那么小编同时在网上收集了一些关于“js倒计数””的相关内容,希望我们能喜欢,朋友们一起来了解一下吧!

浏览器内核(渲染进程)

浏览器的渲染进程是多线程的!包含了哪些线程(列举一些主要常驻线程):

GUI渲染线程

负责渲染浏览器界面,解析HTML,CSS,构建DOM树和RenderObject树,布局和绘制等。当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起(相当于被冻结了),GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。

JS引擎线程

也称为JS内核,负责处理Javascript脚本程序。(例如V8引擎)JS引擎线程负责解析Javascript脚本,运行代码。JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,一个Tab页(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序同样注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,所以如果JS执行的时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞。

事件触发线程

归属于浏览器而不是JS引擎,用来控制事件循环(可以理解,JS引擎自己都忙不过来,需要浏览器另开线程协助)当JS引擎执行代码块如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),会将对应任务添加到事件线程中当对应的事件符合触发条件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理注意,由于JS的单线程关系,所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理(当JS引擎空闲时才会去执行)

定时触发器线程

传说中的setInterval与setTimeout所在线程浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,(因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确)因此通过单独线程来计时并触发定时(计时完毕后,添加到事件队列中,等待JS引擎空闲后执行)注意,W3C在HTML标准中规定,规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。

异步http请求线程

在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求。将检测到状态变更时,如果设置有回调函数,异步线程就产生状态变更事件,将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。梳理浏览器内核中线程之间的关系

GUI渲染线程与JS引擎线程互斥:

由于JavaScript是可操纵DOM的,如果在修改这些元素属性同时渲染界面(即JS线程和UI线程同时运行),那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。

WebWorker,JS的多线程:

创建Worker时,JS引擎向浏览器申请开一个子线程(子线程是浏览器开的,完全受主线程控制,而且不能操作DOM)。JS引擎线程与worker线程间通过特定的方式通信(postMessage API,需要通过序列化对象来与线程交互特定的数据)。从Event Loop谈JS的运行机制JS分为同步任务和异步任务同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈主线程之外,事件触发线程管理着一个任务队列,只要异步任务有了运行结果,就在任务队列之中放置一个事件。一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕(此时JS引擎空闲),系统就会读取任务队列,将可运行的异步任务添加到可执行栈中,开始执行。

看到这里,应该就可以理解了:为什么有时候setTimeout推入的事件不能准时执行?因为可能在它推入到事件列表时,主线程还不空闲,正在执行其它代码, 所以自然有误差。

事件循环机制进一步补充

主线程运行时会产生执行栈, 栈中的代码调用某些api时,它们会在事件队列中添加各种事件(当满足触发条件后,如ajax请求完毕)而栈中的代码执行完毕,就会读取事件队列中的事件,去执行那些回调如此循环注意,总是要等待栈中的代码执行完毕后才会去读取事件队列中的事件事件循环进阶:macrotask与microtask

英文参考看这理

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');

输出效果是:

script startscript endpromise1promise2setTimeout

为什么呢?因为Promise里有了一个一个新的概念:microtask

或者,进一步,JS中分为两种任务类型:macrotask和microtask,在ECMAScript中,microtask称为jobs,macrotask可称为task

它们的定义?区别?简单点可以按如下理解:

macrotask(又称之为宏任务),可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务(包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行)

每一个task会从头到尾将这个任务执行完毕,不会执行其它浏览器为了能够使得JS内部task与DOM任务能够有序的执行,会在一个task执行结束后,在下一个 task 执行开始前,对页面进行重新渲染 (task->渲染->task->…)

microtask(又称为微任务),可以理解是在当前 task 执行结束后立即执行的任务

也就是说,在当前task任务后,下一个task之前,在渲染之前所以它的响应速度相比setTimeout(setTimeout是task)会更快,因为无需等渲染也就是说,在某一个macrotask执行完后,就会将在它执行期间产生的所有microtask都执行完毕(在渲染前)

分别很么样的场景会形成macrotask和microtask呢?

macrotask:主代码块,setTimeout,setInterval等(可以看到,事件队列中的每一个事件都是一个macrotask)microtask:Promise,process.nextTick等

补充:在node环境下,process.nextTick的优先级高于Promise,也就是可以简单理解为:在宏任务结束后会先执行微任务队列中的nextTickQueue部分,然后才会执行微任务中的Promise部分。

process.nextTick(function(){ console.log(7);});new Promise(function(resolve){ console.log(3); resolve(); console.log(4);}).then(function(){ console.log(5);});process.nextTick(function(){ console.log(8);});

这段代码运行结果是3,4,7,8,5

所以,总结下运行机制:

执行一个宏任务(栈中没有就从事件队列中获取)执行过程中如果遇到微任务,就将它添加到微任务的任务队列中宏任务执行完毕后,立即执行当前微任务队列中的所有微任务(依次执行)当前宏任务执行完毕,开始检查渲染,然后GUI线程接管渲染渲染完毕后,JS线程继续接管,开始下一个宏任务(从事件队列中获取)

标签: #js倒计数