浏览器的进程模型
先说结论:
随着浏览器的复杂度急剧提升,W3C 不再使⽤宏队列的说法
在⽬前 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任务,优先级「中」;
setTimeout,setInterval,setImmediate([Node].js 环境)
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」;
onClick,onChange 等
微队列:⽤户存放需要最快执⾏的任务,优先级「最⾼」;
Promise.then、MutationObserver、process.nextTick(Node.js 环境)
function a() {
console.log(1);
Promise.resolve().then(function () {
console.log(2);
});
}
setTimeout(function () {
console.log(3);
Promise.resolve().then(a);
}, 0);
Promise.resolve().then(function () {
console.log(4);
});
console.log(5);
//输出 5,4,3,1,2
执行顺序:
渲染主进程执行完之后
微任务队列:promise.then(4)
交互任务队列:
延迟任务队列: setTimeout
输出5
接着把微任务拿到主进程执行
输出4
微任务没有了,看交互任务,没有,把延迟任务拿到主进程执行
输出3 promise.then(函数a) 放到微任务
接着又把微任务拿到主进程执行
输出1,promise.then(2) 放到微任务
输出2
function a() {
console.log(1);
Promise.resolve().then(function () {
console.log(2);
});
}
setTimeout(function () {
console.log(3);
}, 0);
Promise.resolve().then(a);
console.log(5);
//输出5,1,2,3
执行顺序:
渲染主进程执行完之后
微任务队列:promise.then(函数a)
交互任务队列:
延迟任务队列: setTimeout
输出5
接着把微任务拿到主线程执行
输出1 promise.then(2)放到微任务
接着把微任务拿到主线程执行
输出2,微任务结束
接着把延迟任务拿到主线程执行
输出3
何为进程?
程序运⾏需要有它⾃⼰专属的内存空间,可以把这块内存空间简单的理解
每个应⽤⾄少有⼀个进程,进程之间相互独⽴,即使要通信,也需要双⽅
同意。
何为线程?
有了进程后,就可以运⾏程序的代码了。
运⾏代码的「⼈」称之为「线程」。
⼀个进程⾄少有⼀个线程,所以在进程开启后会⾃动创建⼀个线程来运⾏
代码,该线程称之为主线程。
如果程序需要同时执⾏多块代码,主线程就会启动更多的线程来执⾏代
码,所以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
浏览器内部⼯作极其复杂。
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。
可以在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程
其中,最主要的进程有:
- 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。- 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。- 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⻚开启⼀个新的渲染进程,以保证不同的
标签⻚之间不相互影响。
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,需要它处理的任务包括但不限于:
解析 HTML
解析 CSS
计算样式
布局
处理图层
每秒把⻚⾯画 60 次
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
......
如何理解 JS 的异步?
JS是⼀⻔单线程的语⾔,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,渲染⻚⾯、执⾏ JS 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,另⼀⽅⾯导致⻚⾯⽆法及时更新,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。
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
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
https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#p
erform-a-microtask-checkpoint
随着浏览器的复杂度急剧提升,W3C 不再使⽤宏队列的说法
在⽬前 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」
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 的源码中,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。
JS 中的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,⽆法做到精确计时
- 操作系统的计时函数本身就有少量偏差,由于 JS 的计时器最终调⽤的
是操作系统的函数,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 4 毫秒的最少时间,这样在计时时间少于 4 毫秒时⼜带来
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,因此
⼜带来了偏差