浏览器是多进程多线程应用程序
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浏览器进程【浏览器进程来启动 网络进程--渲染进程】 渲染进程⭐⭐⭐⭐⭐
主要负责界面显示、用户交互、子进程管理等。浏览器进程内部会启动多个线程处理不同的任务。
网络进程
负责加载网络资源。网络进程内部会启动多个线程来处理不同的网络任务。
渲染进程启动后,会开启一个渲染主线程,主线程负责执行HTML、CSS、JS代码默认情况下,浏览器会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不相互影响。
渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程,需要它处理的任务包括但不限于:
解析 HTML
解析 CSS
计算样式
布局
处理图层
每秒把页面画 60次
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
消息队列:无限循环任务依次执行 A-->B-->C 依次排队执行,无任务进入休眠。
渲染主进程: 正在执行任务
| ----> |
消息队列: 任务A 任务B 任务C
其它线程: ----- |
异步:
代码在执行过程中,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(fn,3000)、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('click'fn)
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」
同步逻辑:
[渲染主线程]
|
|--- 计时开始 ----->
| |
| [计时线程]
| |
| |--- 【1】接收“通知计时线程计时”
| |
| |--- 消息队列:
| | - 任务
| | - 任务
| | - 任务
| | - ...
| |
|--- 【2】阻塞等待计时完成 <------ 计时中...
|
|--- 计时完成 ----->
|
|--- 【3】运行到期任务
异步逻辑:渲染主线程永不堵塞
[渲染主线程]
|
|---> 计时开始
|
|---> 【1】通知 [计时线程] 开始计时
|
[计时线程]
|
|---> 接收来自 [渲染主线程] 的计时通知
|
|---> 计时进行中...
| |
| |---> 检查消息队列是否有任务
| |
| |---> 【2】若有任务,则记录任务并执行计时
| |
| |---> 若无任务,则继续计时
|
|---> 计时结束
|
|---> 【3】将计时结束的消息及回调函数放入消息队列
|
|---> 通知 [渲染主线程] 计时已完成
|
[渲染主线程] (继续)
|
|---> 接收来自 [计时线程] 的计时完成通知
|
|---> 执行到期任务(从消息队列中获取回调函数并执行)
|
|---> (可能)再次发起计时开始,重复上述流程
面试题:如何理解 JS 的异步?
参考答案:
JS是一门单线程的语言,这是因为它运行在浏览器的渲染主线程中,而渲染主线程只有一个。
而渲染主线程承担着诸多的工作,渲染页面、执行JS 都在其中运行。
如果使用同步的方式,就极有可能导致主线程产生阻塞,从而导致消息队列中的很多其他任务无法得到执行。
这样一来,一方面会导致繁忙的主线程白白的消耗时间,另一方面导致页面无法及时更新,给用户造成卡死现象。
所以浏览器采用异步的方式来避免。
具体做法是当某些任务发生时,比如计时器、网络、事件监听,主线程将任务交给其他线程去处理,自身立即结束任务的执行,转而执行后续代码。
当其他线程完成时,将事先传递的回调函数包装成任务,加入到消息队列的末尾排队,等待主线程调度执行。
在这种异步模式下,浏览器永不阻塞,从而最大限度的保证了单线程的流畅运行。
渲染主线程--->A任务--->B任务--->C任务 主线程异步:只依次执行ABC任务,其它任务给其它线程
| 👆(回调函数包装成任务,加入到消息队列的末尾排队)
|--->计时线程---|
|--->其它线程---|
JS阻碍渲染?:
渲染主线程--->A任务(fn)--->B任务(死循环3000ms)--->C任务
|
消息队列----A(绘制任务) ---B(滚动条) --- C(其它按钮)
fn任务--->B循环3s -----> 绘制 :界面3s后渲染绘制结果
任务没有优先级 --> 谁先来谁先开始原则 ,在消息队列先进先出
消息队列有优先级:
*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,不同类型的任务可以分属于不同的队列。在一次事件循环中,浏览器可以根据实际情况从不同的队列中取出任务执行。
队列A :点击任务A 点击任务B 计时任务C 计时任务D
队列B: 循环任务A 循环任务B
浏览器必须准备好一个微队列(microtask queue),微队列中的任务优先所有其他任务执行(svipp)
在目前 chrome 的实现中,至少包含了下面的队列:
延时队列:用于存放计时器到达后的回调任务,优先级「中」
交互队列:用于存放用户操作后产生的事件处理任务,优先级「高」
微队列:用户存放需要最快执行的任务,优先级「最高」
添加任务到微队列的主要方式主要是使用
Promise、MutationObserver
//立即把一个函数添加到微队列
Promise.resolve().then(函数)
案例:/计时器 0s 后输出【1】/
setTimeout(function(){
console.log(1)
},0);
console.log(2); /**输出【2】**/
/**
2
1
**/
案例:死循环
function delay(duration){
var start = Date.now();
while (Date.now() - start < duration){}
}
setTimeout(function(){
console.log(1)
},0);
delay(1000);
console.log(2);
等待1秒钟 同时输出 2 1
案例:
setTimeout(function(){
console.log(1)
},0);
Promise.resolve().then(function(){
console.log(2)
}); /**直接进入微队列**/
console.log(3)
输出结果: 3 2 1
案例:
function a() {
console.log(1);
Promise.resolve().then(function () {
console.log(2);
});
}
setTimeout(function(){
console.log(3);
Promise.resolve().then(a);
}, 0);
Promise.resolve().then(function(){
console.log(4);
});
console.log(5);
// 结果5 4 3 1 2
面试题:阐述 JS的事件循环
事件循环又叫做消息循环,是浏览器渲染主线程的工作方式。
在 Chrome 的源码中,它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,而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。
过去把消息队列简单分为宏队列和微队列,这种说法目前已无法满足复杂的浏览器环境,取而代之的是一种更加灵活多变的处理方式。
根据 W3C 官方的解释,每个任务有不同的类型,同类型的任务必须在同一个队列,不同的任务可以属于不同的队列。
不同任务队列有不同的优先级,在一次事件循环中,由浏览器自行决定取哪一个队列的任务。但浏览器必须有一个微队列,微队列的任务一定具有最高的优先级,必须优先调度执行。
面试题:JS 中的计时器能做到精确计时吗?为什么?
不行,因为:
1.计算机硬件没有原子钟,无法做到精确计时
2.操作系统的计时函数本身就有少量偏差,由于 JS 的计时器最终调用的是操作系统的函数,也就携带了这些偏差
3.按照 W3C 的标准,浏览器实现计时器时,如果嵌套层级超过5 层,则会带有 4 毫秒的最少时间,这样在计时时间少于 4 毫秒时又带来了偏差
4.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运行,因此又带来了偏差
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