JS引擎运行机制
-- 原地址(自己学习记录): https://juejin.im/post/5a6547d0f265da3e283a1df7#heading-6
解决的面试问题
浏览器包含的进程
浏览器内核: 渲染引擎 + JS引擎(V8引擎)
render进程(浏览器内核)包含的进程
为何JS阻塞线程会导致页面渲染阻塞
从输入url开始到渲染, 浏览器做了什么
CSS阻塞DOM树的渲染
任务队列, 宏任务, 微任务的执行顺序等等
大纲
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区分进程和线程
浏览器是多进程的
浏览器都包含哪些进程？
浏览器多进程的优势
重点是浏览器内核（渲染进程）
Browser进程和浏览器内核（Renderer进程）的通信过程
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梳理浏览器内核中线程之间的关系
GUI渲染线程与JS引擎线程互斥
JS阻塞页面加载
WebWorker，JS的多线程？
WebWorker与SharedWorker
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简单梳理下浏览器渲染流程
load事件与DOMContentLoaded事件的先后
css加载是否会阻塞dom树渲染？
普通图层和复合图层
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从Event Loop谈JS的运行机制
事件循环机制进一步补充
单独说说定时器
setTimeout而不是setInterval
事件循环进阶：macrotask与microtask
区分进程和线程
- 进程是一个工厂，工厂有它的独立资源 -> 系统分配的内存（独立的一块内存）
- 工厂之间相互独立 -> 进程之间相互独立
- 线程是工厂中的工人，多个工人协作完成任务 -> 多个线程在进程中协作完成任务
- 工厂内有一个或多个工人 -> 一个进程由一个或多个线程组成
- 工人之间共享空间 - -> 同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间（包括代码段、数据集、堆等）
windows系统
-- 打开任务管理器，可以看到有一个后台进程列表, 浏览器打开多个进程, 以及每个进程内存资源信息以及cpu占有率。
进程是cpu资源分配的最小单位（是能拥有资源和独立运行的最小单位）
线程是cpu调度的最小单位（线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位，一个进程中可以有多个线程）
tips
不同进程之间也可以通信，不过代价较大
现在，一般通用的叫法：单线程与多线程，都是指在一个进程内的单和多。（所以核心还是得属于一个进程才行）
浏览器是多进程的
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浏览器的简化理解
- 浏览器是多进程的
- 浏览器之所以能够运行，是因为系统给它的进程分配了资源（cpu、内存）
- 简单点理解，每打开一个Tab页，就相当于创建了一个独立的浏览器进程。
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任务管理器
Chrome浏览器打开多个标签页, 在***任务管理器***中看到有多个进程(一个Tab页面一个独立进程外加一个主程)浏览器有自己的优化机制, 打开多个空白页面时候, 其实共用一个进程
浏览器包含的进程
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Browser进程：浏览器的主进程（负责协调、主控），只有一个, 作用有
负责浏览器界面显示，与用户交互。如前进，后退等
负责各个页面的管理，创建和销毁其他进程
将Renderer进程得到的内存中的Bitmap，绘制到用户界面上
网络资源的管理，下载等
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
GPU进程：最多一个，用于3D绘制等
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浏览器渲染进程（浏览器内核）（Renderer进程，内部是多线程的）：默认每个Tab页面一个进程，互不影响。主要作用为
- 页面渲染，脚本执行，事件处理等
浏览器多进程的优势
-- 相对于单进程, 多进程的优点
避免单个页面崩溃影响整个浏览器
避免第三方插件崩溃影响整个浏览器
多进程充分利用多核优势
方便使用沙盒模型隔离插件等进程，提高浏览器稳定性
重点是浏览器内核（渲染进程）
渲染进程(多线程)包含的线程(也叫浏览器内核: 渲染内核 + JS内核 + 等等)
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GUI渲染线程(渲染内核)
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。
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JS引擎线程(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(事件队列)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。
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事件触发线程(web api)
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）
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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。所以, 即便setTimeout设置为0, 事实上也是4ms
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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
Browser进程和浏览器内核(Render进程)的通信过程
-- 首先, 打开浏览器, 打开任务管理器, 任务管理器上有两个进程(主控进程, 一个是Tab的渲染进程)
Browser进程收到用户请求，首先需要获取页面内容（譬如通过网络下载资源），随后将该任务通过RendererHost接口传递给Render进程
Render进程的RenderHost接口收到消息，简单解释后，交给渲染线程，然后开始渲染
渲染线程接收请求，加载网页并渲染网页，这其中可能需要Browser进程获取资源和需要GPU进程来帮助渲染
当然可能会有JS线程操作DOM（这样可能会造成回流并重绘）
最后Render进程将结果传递给Browser进程
Browser进程接收到结果并将结果绘制出来
梳理浏览器内核中线程之间的关系
GUI渲染线程(渲染内核)与JS引擎线程(JS内核)互斥
由于JavaScript是可操纵DOM的，如果在修改这些元素属性同时渲染界面（即JS线程和UI线程同时运行），那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了
因此为了防止渲染出现不可预期的结果，浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起， GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。
JS阻塞页面加载
从上述的互斥关系，可以推导出，JS如果执行时间过长就会阻塞页面。
譬如，假设JS引擎正在进行巨量的计算，此时就算GUI有更新，也会被保存到队列中，等待JS引擎空闲后执行。 然后，由于巨量计算，所以JS引擎很可能很久很久后才能空闲，自然页面渲染加载阻塞
WebWorker
前文中有提到JS引擎是单线程的，而且JS执行时间过长会阻塞页面，那么JS就真的对cpu密集型计算无能为力么？
所以，后来HTML5中支持了Web Worker。
MDN的官方解释是：
Web Worker为Web内容在后台线程中运行脚本提供了一种简单的方法。线程可以执行任务而不干扰用户界面
一个worker是使用一个构造函数创建的一个对象(e.g. Worker()) 运行一个命名的JavaScript文件
这个文件包含将在工作线程中运行的代码; workers 运行在另一个全局上下文中,不同于当前的window
因此，使用 window快捷方式获取当前全局的范围 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回错误
这样理解下:
创建webWorker时，JS引擎向浏览器申请开一个子线程（子线程是浏览器开的，完全受主线程控制，而且不能操作DOM）
JS引擎线程与webworker线程间通过特定的方式通信（postMessage API，需要通过序列化对象来与线程交互特定的数据）, webWorker可以理解是浏览器给JS引擎开的外挂, 专门用来解决大量计算问题
WebWorker与SharedWorker
WebWorker: 只属于某个页面, 跟其他Render进程不共享, 是浏览器内核(Render进程)创建新的线程来处理JavaScript程序
SharedWorker: 浏览器开启新的进程, 所有页面共享
SharedWorker由独立的进程管理，WebWorker只是属于render进
浏览器渲染流程
- 浏览器输入url，浏览器主进程接管，开一个下载线程，
然后进行 http请求（略去DNS查询，IP寻址等等操作），然后等待响应，获取内容，
随后将内容通过RendererHost接口转交给Renderer进程
- 浏览器渲染流程开始
浏览器内核拿到内容后, 渲染分为几个步骤:
解析html建立dom树
解析css构建render树（将CSS代码解析成树形的数据结构，然后结合DOM合并成render树）
布局render树（Layout/reflow），负责各元素尺寸、位置的计算
绘制render树（paint），绘制页面像素信息
浏览器会将各层的信息发送给GPU，GPU会将各层合成（composite），显示在屏幕上。
渲染完成之后就是load事件(windows.onload)
load事件与DOMContentLoaded事件
DOMContentLoaded事件: 仅当DOM加载完成，不包括样式表
load事件: 页面上所有的DOM，样式表，脚本，图片都已经加载完成了。 （渲染完毕了）
css加载是否会阻塞dom树渲染
这里说的是头部引入css的情况
由于css是由单独的下载线程异步下载的。 然后
css加载不会阻塞DOM树解析（异步加载时DOM照常构建）
但会阻塞render树渲染（渲染时需等css加载完毕，因为render树需要css信息）
这可能也是浏览器的一种优化机制。
因为你加载css的时候，可能会修改下面DOM节点的样式，
如果css加载不阻塞render树渲染的话，那么当css加载完之后，
render树可能又得重新重绘或者回流了，这就造成了一些没有必要的损耗。
所以干脆就先把DOM树的结构先解析完，把可以做的工作做完，然后等你css加载完之后，
在根据最终的样式来渲染render树，这种做法性能方面确实会比较好一点。
普通图层和复合图层
普通文档流内可以理解为一个复合图层, absolute(fixed)也都默认是跟普通文档流在同一复合图层中
如果a是一个复合图层，而且b在a上面，那么b也会被隐式转为一个复合图层，这点需要特别注意
GPU中，各个复合图层是单独绘制的，所以互不影响
某些动画, 为了防止DOM更新然后全部页面回流重绘, 所以会通过translate3d等方式, 另起一个复合图层, 节省性能(硬件加速)
从Event Loop谈JS的运行机制
读这部分的前提是已经知道了JS引擎是单线程，而且这里会用到上文中的几个概念：（如果不是很理解，可以回头温习）
JS引擎线程
事件触发线程
定时触发器线程
然后再理解一个概念
JS分为同步任务和异步任务
同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
主线程之外，事件触发线程管理着一个任务队列，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。
一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕（此时JS引擎空闲），系统就会读取任务队列，将可运行的异步任务添加到可执行栈中，开始执行。
此时为什么有时候setTimeout推入的事件不能准时执行？因为可能在它推入到事件列表时，主线程还不空闲，正在执行其它代码， 所以自然有误差。
事件循环机制进一步补充
主线程运行时会产生执行栈， 栈中的代码调用某些api时，它们会在事件队列中添加各种事件（当满足触发条件后，如ajax请求完毕）
而栈中的代码执行完毕，就会读取事件队列中的事件，去执行那些回调
单独说说定时器
- 计时是由定时器线程控制, 因为js是单线程, 如果阻塞会造成计时不准确
// 1s后(定时器线程计时), 将回调函数推入事件队列中, 等待主线程执行
setTimeout(function(){
console.log('hello!');
}, 1000);
事件循环进阶：JS两种任务类型 macrotask(宏任务)与microtask(微任务)
Promise里面的新概念: microtask
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宏任务(macrotask): 每次执行栈执行的代码就是一个宏任务(从头到尾执行完为止)
- 浏览器为了能够使得JS内部task与DOM任务能够有序的执行，会在一个task执行结束后，在下一个 task 执行开始前，对页面进行重新渲染 （task->渲染->task->...）
微任务(microtask):在当前 task 执行结束后立即执行的任务(两个宏任务之间)
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例子
macrotask：主代码块，setTimeout，setInterval等（可以看到，事件队列中的每一个事件都是一个macrotask）
microtask：Promise，process.nextTick等
Promise响应速度相比setTimeout快
