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事件循环及浏览器多进程理解

时间:2021-05-24 10:46:57      阅读:0      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:点击   解析   在线   imm   不同的   UNC   优先   自己   The   

首先浏览器是多进程的,每开启一个网页至少会开一个进程,开启多个空白网页,默认为是一个进程,这个可以通过谷歌->更多工具->任务管理器查看(快捷键shift+Esc)

至于为什么是多进程是因为如果浏览器是单进程,那么某个Tab页崩溃了,就影响了整个浏览器,体验有多差;同理如果是单进程,插件崩溃了也会影响整个浏览器;而且多进程还有其它的诸多优势

1.浏览器里边的进程
1.1、Brower进程:
浏览器的主进程(负责协调、主控),只有一个;

作用:

a、负责浏览器界面显示,与用户交互,如前进后退等;

b、负责各个页面的管理,创建和销毁其他进程;

c、将Renderer进程得到的内存中的Bitmap,绘制到用户界面上;

d、网络资源的管理,下载等;

1.2、第三方插件进程
每种类型的插件对应一个进程,仅当使用该插件时才创建;

1.3、GPU进程
最多一个,用于3D绘制等;

1.4、渲染进程(浏览器内核)(Renderer进程,内部是多线程的)
a、默认每个Tab页面是一个进程,互不影响;

b、主要作用为页面渲染,脚本执行,事件处理等;

其包含的线程有:GUI 渲染线程(负责渲染页面,解析 HTML,CSS 构成 DOM 树)、JS 引擎线程、事件触发线程、定时器触发线程、http 请求线程等主要线程

浏览器的渲染进程是多线程的

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。

事件循环

关于执行中的线程:

主线程:也就是 js 引擎执行的线程,这个线程只有一个,页面渲染、函数处理都在这个主线程上执行。
工作线程:也称幕后线程,这个线程可能存在于浏览器或js引擎内,与主线程是分开的,处理文件读取、网络请求等异步事件。

任务队列( Event Queue )

所有的任务可以分为同步任务和异步任务,同步任务,顾名思义,就是立即执行的任务,同步任务一般会直接进入到主线程中执行;而异步任务,就是异步执行的任务,比如ajax网络请求,setTimeout 定时函数等都属于异步任务,异步任务会通过任务队列的机制(先进先出的机制)来进行协调。具体的可以用下面的图来大致说明一下:

技术图片

同步和异步任务分别进入不同的执行环境,同步的进入主线程,即主执行栈,异步的进入任务队列。主线程内的任务执行完毕为空,会去任务队列读取对应的任务,推入主线程执行。 上述过程的不断重复就是我们说的 Event Loop (事件循环)。

在事件循环中,每进行一次循环操作称为tick,通过阅读规范可知,每一次 tick 的任务处理模型是比较复杂的,其关键的步骤可以总结如下:

1.在此次 tick 中选择最先进入队列的任务( oldest task ),如果有则执行(一次)

2.检查是否存在 Microtasks ,如果存在则不停地执行,直至清空Microtask Queue

3.更新 render

4.主线程重复执行上述步骤

可以用一张图来说明下流程:

技术图片

这里相信有人会想问,什么是 microtasks ?规范中规定,task分为两大类, 分别是 Macro Task (宏任务)和 Micro Task(微任务), 并且每个宏任务结束后, 都要清空所有的微任务,这里的 Macro Task也是我们常说的 task ,有些文章并没有对其做区分,后面文章中所提及的task皆看做宏任务( macro task)。

宏任务主要包含:script( 整体代码)、setTimeout、setInterval、I/O、UI 交互事件、setImmediate(Node.js 环境)

微任务主要包含:Promise、MutaionObserver、process.nextTick(Node.js 环境)

setTimeout/Promise 等API便是任务源,而进入任务队列的是由他们指定的具体执行任务。来自不同任务源的任务会进入到不同的任务队列。其中 setTimeout 与 setInterval 是同源的。

举例

掌握概念之后,我们来做一个例子强化一下:

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‘);
整体 script 作为第一个宏任务进入主线程,遇到 console.log,输出 script start
遇到 setTimeout,其回调函数被分发到宏任务 Event Queue 中
遇到 Promise,其 then函数被分到到微任务 Event Queue 中,记为 then1,之后又遇到了 then 函数,将其分到微任务 Event Queue 中,记为 then2
遇到 console.log,输出 script end

至此,Event Queue 中存在三个任务:宏任务:setTimeout 微任务:then1、then2

执行微任务,首先执行then1,输出 promise1, 然后执行 then2,输出 promise2,这样就清空了所有微任务
执行 setTimeout 任务,输出 setTimeout 至此,输出的顺序是:script start, script end, promise1, promise2, setTimeout

再来一个题目,来做个练习:

console.log(‘script start‘);

setTimeout(function() {
  console.log(‘timeout1‘);
}, 10);

new Promise(resolve => {
    console.log(‘promise1‘);
    resolve();
    setTimeout(() => console.log(‘timeout2‘), 10);
}).then(function() {
    console.log(‘then1‘)
})

console.log(‘script end‘);

这个题目就稍微有点复杂了,我们再分析下:

首先,事件循环从宏任务 (macrotask) 队列开始,最初始,宏任务队列中,只有一个 scrip t(整体代码)任务;当遇到任务源 (task source) 时,则会先分发任务到对应的任务队列中去。所以,就和上面例子类似,首先遇到了console.log,输出 script start; 接着往下走,遇到 setTimeout 任务源,将其分发到任务队列中去,记为 timeout1; 接着遇到 promise,new promise 中的代码立即执行,输出 promise1, 然后执行 resolve ,遇到 setTimeout ,将其分发到任务队列中去,记为 timemout2, 将其 then 分发到微任务队列中去,记为 then1; 接着遇到 console.log 代码,直接输出 script end 接着检查微任务队列,发现有个 then1 微任务,执行,输出then1 再检查微任务队列,发现已经清空,则开始检查宏任务队列,执行 timeout1,输出 timeout1; 接着执行 timeout2,输出 timeout2 至此,所有的都队列都已清空,执行完毕。其输出的顺序依次是:script start, promise1, script end, then1, timeout1, timeout2

用流程图看更清晰:

技术图片

总结

有个小 tip:从规范来看,microtask 优先于 task 执行,所以如果有需要优先执行的逻辑,放入microtask 队列会比 task 更早的被执行。

最后的最后,记住,JavaScript 是一门单线程语言,异步操作都是放到事件循环队列里面,等待主执行栈来执行的,并没有专门的异步执行线程。

事件循环及浏览器多进程理解

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原文地址:https://www.cnblogs.com/huanxiongs02/p/14772016.html

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