浏览器事件循环原理

浏览器中的事件循环

参考 http://lynnelv.github.io/js-event-loop-browser

为了协调事件(event),用户交互(user interaction),脚本(script),渲染(rendering),网络(networking)等,用户代理(user agent)必须使用事件循环(event loops)。

To coordinate events, user interaction, scripts, rendering, networking, and so forth, user agents must use event loops as described in this section. Each agent has an associated event loop.

  • 事件:PostMessage, MutationObserver等
  • 用户交互: click, onScroll等
  • 渲染: 解析dom,css等
  • 脚本:js脚本执行

事件循环的本质

在浏览器或者nodejs环境中,运行时对js脚本的调度方式就叫做事件循环。

Javascript为什么是单线程的?

浏览器js的作用是操作DOM,这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。比如,假定JavaScript同时有两个线程,一个线程在某个DOM节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准?

任务队列

单线程就意味着所有任务需要排队,如果因为任务cpu计算量大还好,但是I/O操作cpu是闲着的。所以js就设计成了一门异步的语言,不会做无畏的等待。任务可以分成两种,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)。

(1)所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。

(2)主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue)。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。

(3)一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。

(4)主线程不断重复上面的第三步。

主线程从"任务队列"中读取事件,这个过程是循环不断的,所以整个的这种运行机制又称为Event Loop(事件循环)。

宏任务与微任务

除了广义的同步任务和异步任务,JavaScript 单线程中的任务可以细分为宏任务(macrotask)和微任务(microtask)。

  • macrotask: script(整体代码), setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。

  • microtask:process.nextTick, Promise, Object.observe, MutationObserver。

  1. 宏任务进入主线程,执行过程中会收集微任务加入微任务队列。
  2. 宏任务执行完成之后,立马执行微任务中的任务。微任务执行过程中将再次收集宏任务,并加入宏任务队列。
  3. 反复执行1,2步骤
  • 事件处理过程
    关于macrotask和microtask的理解,光这样看会有些晦涩难懂,结合事件循坏的机制理解清晰很多,下面这张图可以说是介绍得非常清楚了。
    在这里插入图片描述
    把任何耗时的操作都给其他线程(IO线程、定时器线程,DB线程等)做,做完之后向事件队列(多线程安全的队列,其他线程是生产者,逻辑线程是消费者)丢事件。

高频面试题

  • 面试题一
setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout');
}, 0);

Promise.resolve().then(() => {
  console.log('promise');
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('promise2');
  });
});

console.log('main');

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

每轮事件循环执行一个宏任务和所有的微任务。

  • 面试题二
setTimeout(() => {
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('promise');
  });
}, 0);

Promise.resolve().then(() => {
  setTimeout(() => {
  	console.log('setTimeout');
  }, 0);
});

console.log('main');

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

一共存在三轮事件循环。
任务队列一定会保持先进先出的顺序执行。谁先进IO谁就先出。

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