什么是进程
进程就是程序运行所需要的专属内存空间。每个应用至少有一个进程,进程之间相互独立,双方同意下可以通信。
什么是线程
用来运行代码的就是线程,线程是 CPU 调度的最小单位。一个进程至少有一个线程,进程开启后就会创建一个线程运行代码,该线程就是主线程。主线程结束了,整个进程也结束了。一个进程中可以包含多个线程。
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。浏览器为了避免相互影响,为了减少连环崩溃的几率,当启动浏览器后,它会自动启动多个进程。 渲染进程启动后,会开启一个渲染主线程,负责执行 HTML、CSS、JS 代码。 默认情况下,每一个标签页一个单独的渲染进程(后续可能改为每个站点一个进程或其他模式)。 事件循环就发生在渲染主线程。
渲染主线程是怎么工作的
渲染主线程的任务包括单不限于:
- 解析 HTML
- 解析 CSS
- 计算样式
- 布局
- 处理图层
- 执行 js
- 执行事件处理函数
- 执行计时器的回调 如何调度这些任务?队列
- 最开始时,渲染主线程会进入一个无限循环
- 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在,有的话就取第一个开始执行,执行完成后进入下一次循环。如果没有后续,则进入休眠模式。
- 其他所有线程,可以随时向队列中添加任务,如果此时主线程在休眠,则会进行唤醒以继续循环执行任务。 这个过程,就是事件循环。
什么是异步
代码执行过程中,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 - 计时器 定时器
- 网络通讯完成后执行的任务 - fetch ajax
- 用户操作后需要执行的任务 - addEventListener 为了避免主线程阻塞,浏览器选择用异步来处理这个问题。
任务有优先级吗
任务没有优先级,但是任务队列有优先级。
- 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。
- 浏览器必须准备好一个微队列,微队列种的任务优先所有其他任务执行
随着浏览器的复杂度急剧提升,W3C 不再使用宏任务的说法。
在目前 chrome 的实现中,至少包含了以下队列:
- 延时队列:存放计时器到达后的回调任务 优先级:中
- 交互队列:存放用户操作后的回调:优先级:高
- 微队列:存放需要最快执行的任务,优先级:最高
Q&A
为什么渲染进程不使用多个线程来处理这些事情?
因为 DOM、CSSOM 和 JS 都是强依赖状态的,必须保证线程安全;多线程会引入复杂的锁机制和同步问题,得不偿失。
如何理解 js 的异步
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,渲染主线程只有一个。 而渲染主线程承担着很多工作,比如渲染页面,执行 js 等等。 如果使用同步的方式,就很有可能导致主线程阻塞,从而导致消息队列中的很多其他任务都无法执行,比如等待一个三秒的定时器。这样一来,浏览器就卡死了。 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,比如计算器、网络、事件监听,主线程将任务交给其他线程来处理,转而执行后续其他任务,当其他线程完成时,将事先传递的回调函数包装成任务,加入消息队列的末尾,等待主线程调度执行。
阐述一下 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 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放到队列末尾即可。 过去吧消息队列简单分为宏队列和微队列,这种说法目前已经无法满足复杂的浏览器环境,现在根据 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,在一个事件循环中,有浏览器自行决定去哪个队列的任务,但是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。
js中的计时器能做到精确计时吗?
不能。
- 计算机硬件无法做到精确计时。
- js 计时器最终调用的是操作系统的函数,操作系统的计时函数本身就有少量偏差。
- 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 4 毫秒的最少事件,这样在计时事件少于4 毫秒时有带来了偏差。
- 受事件循环的影响,计时器回调函数只能在主线程空闲时运行,因此又有偏差。