事件循环 / EventLoop

浏览器的进程和线程

进程：每个应用至少有一个进程，进程之间相互独立。线程：一个进程中包括多个线程（线程用来运行代码）。一个进程中至少有一个线程，随进程创建的线程称为主线程。如果程序需要同时执行多块代码，需要创建多个线程。

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。

当浏览器启动后，会自动启动多个进程。浏览器有哪些进程呢？

浏览器进程负责进行主界面展示（浏览器界面）、用户交互、子进程管理（其他进程都是由其产生）
网络进程负责加载网络资源
渲染进程（一个标签页对应一个渲染进程）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启动新的渲染进程，保证不同标签页之间互不影响。

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
每秒把页面绘制 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
……

提醒

为什么不用多个线程处理这些事？

要处理这么多任务，主线程遇到了一个难题：如何调度任务？

比如：

正在执行一个 JS 函数，执行到一半时用户点击了按钮，要立即去执行点击事件的处理函数吗？
正在执行一个 JS 函数，执行到一半时某个计时器到达了时间，要立即执行该计时器的回调函数吗？
浏览器进程通知“用户点击了按钮”，与此同时，一个计时器也到达了时间，要先处理哪一个呢？

渲染主线程说：排队，都去排队！！！

在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环 while(true){...} for(;;){...}
每次进入循环时会判断是否有任务存在。如果有，就取出一个任务执行，执行完成后进入下一次循环；如果没有，就进入休眠状态
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。新任务会添加到消息队列末尾。在添加新任务时，如果主线程是休眠状态，这将会唤醒主线程继续循环拿去任务。

整个过程叫做事件循环（消息循环）。

何为异步

代码在执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务，如：

计时器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
用户操作后要执行的任务：addEventListener

如果让渲染主线程等待这些任务的时机到达，就会导致主线程长期处于阻塞状态，从而导致浏览器卡死

渲染主线程承担着极其重要的恶工作，无论如何都不能阻塞！

因此，浏览器选择异步来解决这个问题

使用异步的方式，渲染主线程永不阻塞

面试题：如何理解 js 异步

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工作，渲染页面、执行 HTML、CSS、JS 等都在其中运行。

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很多其他任务无法执行。这样依赖，一方面会导致繁忙的主线程白白消耗时间，另一方面导致页面无法及时更新，给用户造成卡死的现象。

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，自身立即结束该任务的执行，转而执行后续代码，当其他线程完成对应的任务时，将事先传递的回调函数包装成任务加入到消息队列末尾，排队等待主线程调度执行。

在这种异步模式下，浏览器用不阻塞，从而最大限度保证了单线程的流畅运行。

JS 为什么会阻碍渲染

html

<html>
  <head></head>
  <body>
    <h1>wxw</h1>
    <button>change name</button>

    <script>
      const h1 = document.querySelector("h1")
      const btn = document.querySelector("button")

      function delay(duration) {
        const start = Date.now()
        while (Date.now() - start < duration) {}
      }

      btn.onclick = () => {
        h1.textContext = "!!!"
        delay(3000)
      }
    </script>
  </body>
</html>

任务有优先级吗

任务没有优先级，在消息队列中先进先出

但是消息队列是有优先级的

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同一个队列，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

随着浏览器复杂度的提升，W3C 不再使用宏队列的说法。

在 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事件，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：用于存放需要最快执行的任务，优先级最高

添加到微任务的最主要方式是使用 Promise、MutationObserver

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

面试题：简述一下 JS 的事件循环

事件循环又叫消息循环，是浏览器主线程的工作方式。

在 Chrome 的源码中，他会开启一个不会结束的 for 循环，每次循环从事件循环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添加到任务队列末尾即可。

过去把事件循环队列简单分为宏队列和微队列，这种说法已经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里，不同任务可以属于不同的队列。不同任务队列有不同的优先级，再每次事件循环中，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任务队列，微任务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 计时器能做到精确计时吗？为什么？

不行，因为：

计算机硬件没有原子钟，无法做到准确计时
操作系统的计时函数本就有少量的偏差，由于 JS 的计时器最终调用的是操作系统的计时函数，也就携带了这些偏差
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 4ms 的最少事件，咋样在计时器少于 4ms 时又带来了偏差
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运行，这又带来了些许偏差

事件循环 / EventLoop

评论区