前端基础-事件循环（消息循环）

这里写自定义目录标题

1. 浏览器进程
- 主要的进程（了解）
2. 渲染主线程是如何工作的？
3. 面试题：如何理解 JS 的异步？
3. JS为何会阻碍渲染？
4. 任务有优先级吗？
5. 面试题：阐述一下 JS 的事件循环
6. JS 中的计时器能做到精确计时吗？为什么？

笔者注：本文是针对从事过后端工作想转前端开发的童鞋，因为我是从后端转前端的，转过来之后就想把自己的学习路径和知识点总结一下供大家参考。文中内容参考了渡一教育的大师课内容，想查缺不漏的或者想了解前端原理的可以看看，如果感觉有收获可以收藏点赞支持一下原创。

1. 浏览器进程

关于进程和线程的区别就不多说了，可以把进程理解成一块独立的内存空间，线程就是在进程里面干活的人，其中领班就是主线程。但是这里有个浏览器任务管理器的知识点想提一下，通过浏览器的任务管理器可以查看每个单独打开的网页和使用的插件占用了多少内存（不是操作系统的任务管理器，是浏览器的任务管理器啊）
在这里插入图片描述
如何打开浏览器的任务管理器？有两种方式：

chrome浏览器-设置-更多工具-任务管理器
360极速浏览器“打开任务管理器”快捷键是Shift+Esc

主要的进程（了解）

1. 浏览器进程
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。

2. 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。

3. 渲染进程(重点了解)
渲染进程启动后，会开启一个染主线程，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。

2. 渲染主线程是如何工作的？

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
处理图层
每秒把页面画 60 次（为保持动作连续性，比如滚动条就是不断重画页面实现的）
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
…

为什么渲染进程不适用多个线程来处理这些事情？我猜是为了保持数据一致性，减小切换线程开销

要处理这么多的任务，渲染主线程遇到了一个前所未有的难题：如何调度任务？
比如这个场景：主线程正在执行一个 JS 函数，执行到一半的时候某个计时器到达了时间，我该立即去执行它的回调吗？答案是采用消息队列排队处理，处理过程如下,参考下图所示：
在这里插入图片描述

1. 在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环
2. 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在。如果有，就取出第一个任务执行，执行完一个后进入下一次循环；
如果没有，则进入休眠状态。
3. 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。新任务会加到消息队列的末尾。
在添加新任务时，如果主线程是休眠状态，则会将其唤醒以继续循环拿取任务

这样一来，就可以让每个任务有条不紊的、持续的进行下去了。这个任务处理的整个过程，被称之为事件循环（消息循环）。

3. 面试题：如何理解 JS 的异步？

懂了事件循环的原理就可以解释异步的逻辑了。代码在执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务，比如setTimeout计时完成后需要执行的任务或者网络通信完成后需要执行的任务，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」。所以主线程采用异步的思想，将其他任务放到消息队列，等主线程执行完再执行队列中的任务。

参考答案（多读几遍琢磨一下能复述大意）：

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 等。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。

3. JS为何会阻碍渲染？

<h1>You are awesome!</h1>
<button>change</button>
<script>
  var h1 = document.querySelector('h1');
  var btn = document.querySelector('button');
  // 死循环指定的时间
  function delay(duration) {
    var start = Date.now();
    while (Date.now() - start < duration) {}
  }

  btn.onclick = function () {
    h1.textContent = '你很帅！';
    delay(3000);
  };
</script>

看一下上述代码的逻辑，页面显示一段英文，点击“change”按钮字就变成了中文，那3秒的延迟发生在哪个阶段呢？执行发现点击按钮后要等3秒文字才会改变，跟你想的一样吗？
这里用事件循环的原理解释一下：首先主线程会顺序执行全局js代码（前两行变量定义、delay函数定义、调用交互线程监听onclick事件），然后一旦发生点击事件交互线程会把要执行的function放到消息队列中，待主线程空闲后执行这个function(改变文字内容并执行delay函数，这个任务本身改变了文字变量会产生一个绘制任务放入消息队列)，等function中的两步都执行完（已经延迟了3秒）后再执行消息队列中的绘制任务，然后页面上的文字发生改变。

4. 任务有优先级吗？

任务没有优先级，在消息队列中先进先出，但消息队列是有优先级的
随着浏览器的复杂度急剧提升，W3C 不再使用宏队列的说法，根据 W3C 的最新解释:

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。
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。

在目前 chrome 的实现中，至少包含了下面的队列(其他的不用管)：

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.then、MutationObserver

// 立即把一个函数添加到微队列
Promise.resolve().then(函数)

下面这个动图演示了微队列任务的处理过程，虽然做工粗糙，仍建议观看一遍。
在这里插入图片描述

5. 面试题：阐述一下 JS 的事件循环

参考答案：

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，它开启一个无限 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。