事件循环

浏览器的进程模型

1、何为进程？

程序运行需要有它自己专属的内存空间，这个空间就是进程。

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。

2、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。

主线程结束，整个程序也就结束了

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。

3、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

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。

浏览器进程

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(tab 标签页、浏览器前进后退、地址栏等)、用户交互、子进程管理(网络进程、渲染进程等其他进程都是浏览器进程启动的，最开始只有浏览器进程）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（重点）
渲染进程启动后，它会开启一个主线程(也叫渲染主线程)，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开启一个新的渲染进程，以保证不同的标签页之间不相互影响。

注意

事件循环发生在渲染主线程

渲染主线程是如何工作的？（也就是事件循环的具体过程）

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
每秒把页面画 60 次（帧率：1 / 60 = 16.7ms）
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
......

要处理这么多任务，主线程应该如何调度任务？

答：排队

在最开始的时候，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。如果有，就取出第一个任务执行，执行完一个后进入下一次循环；如果没有，则进入休眠状态。
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。新任务会加到消息队列的末尾。在添加新任务时，如果主线程是休眠状态，则会将其唤醒以继续循环拿取任务

整个过程，被称之为事件循环（消息循环）

解释 1：何为异步？

具体解释

代码在执行过程中，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 —— setTimeout、setInterval
网络通信完成后需要执行的任务 -- XHR、Fetch
用户操作后需要执行的任务 -- addEventListener

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

异步代码变为同步，阻塞渲染主进程图：

渲染主线程承担着极其重要的工作，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 的异步？

参考答案：

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的工作，渲染页面、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，另一方面导致页面无法及时更新，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。

解释 2：JS 为何会阻碍渲染？

因为 js 和渲染都在浏览器的渲染主线程上

例子：

html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head></head>
  <body>
    <h1>Wifi is awesome!</h1>
    <button>change</button>
    <script>
      var h1 = document.querySelector('h1')
      var btn = document.querySelector('button')

      // 死循环指定的时间
      function delay(duration) {
        var start = Date.now()
        while (Date.now() - start < duration) {}
      }

      btn.onclick = function () {
        h1.textContent = 'wifi很帅' // 会产生一个 绘制 任务，进入任务队列
        console.log(h1.textContent) // 这里的打印可以看到 h1.textContent 的值是 'wifi很帅'
        delay(3000) // 死循环 3s
      }
    </script>
  </body>
</html>

结果：

当点击按钮后，会等待 3s 后，才修改页面上 h1 的值。

原因：

浏览器主线程在渲染时候会将 btn.onclick 按钮点击事件放到 交互线程 中，当用户点击按钮，会触发事件回调，h1.textContent 这个代码，要使 h1 元素内容改变，需要产生 绘制 任务，

此时，渲染主线程有：h1.textContent、console.log(h1.textContent)、delay(3000) 这三个任务，而任务队列有：绘制 任务，所以渲染主线程会先执行 绘制 任务管理器

但是由于 delay(3000) 是一个死循环，导致主线程一直处于阻塞状态，从而导致 绘制 任务无法得到执行，从而导致页面无法及时更新，给用户造成卡死现象。

解释 3：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

W3C 的解释:

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。（意思是 可以有多个任务队列）
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。（微队列优先级最高）
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

添加任务到微队列的主要方式主要是使用 Promise、MutationObserver

在去任务队列中拿去任务时，会先去 微队列 中查看，如果没有就去 交互队列 中查看...

练习 1：

setTimeout(function () {
  console.log(1) // 3、输出1
}, 0)

function delay(duration) {
  var start = Date.now()
  while (Date.now() - start < duration) {}
}
delay(3000) // 1、卡 3s
console.log(2) // 2、输出2

练习 2：

function a() {
  console.log(1)
  Promise.resolve().then(function () {
    console.log(2)
  })
}
setTimeout(function () {
  // 时间到了后，将该函数放入 延时队列 中
  console.log(3)
}, 0)

Promise.resolve().then(a)

console.log(4)

4 // 全局js
1 // Promise.resolve().then(a); 中调用 'a函数' 放入微任务队列，a中输出1
2 // 微任务队列中，输出2
3 // 延时队列

面试题 1：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。

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。

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。

面试题 2：JS 中的计时器能做到精确计时吗？为什么？

不能，因为：

js 是单线程的，执行任务需要先等待同步任务、微任务执行完成后，才会执行延时任务。
在嵌套超过 5 层，如果设置的 timeout 小于 4ms，则会强制将其设置为 4ms，即会导致至少 4ms 的延迟。
页面失活（页面在后台）会导致不准确。

面试题 3：JS 单线程设计的目的

JavaScript 是浏览器的脚本语言，主要用途是进行页面的一系列交互操作以及用户互动。多线程编程通常会引发竞态条件、死锁和资源竞争等问题。如果以多线程的方式进行浏览器操作，则可能出现不可预测的冲突。例如，假设有两个线程同时操作同一个 DOM 元素，线程 1 要求浏览器修改 DOM 内容，而线程 2 却要求删除 DOM，浏览器就会困惑，无法决定采用哪个线程的操作。

因此，JavaScript 的单线程设计很好地简化了这类并发问题，避免了因多线程而引发的竞态条件、死锁和资源竞争等问题。当然，如果在开发中确实需要处理异步场景，JavaScript 也有众多的异步队列来帮助我们实现，也就是我们熟知的事件循环、微任务队列和宏任务队列。如果真的需要开辟一个新线程处理逻辑，也可以通过 Web Worker 实现。

面试题 4：事件循环机制（JS 异步任务执行顺序）

console.log(1)
Promise.resolve().then(() => {
  console.log(2)
  setTimeout(() => {
    console.log(3)
  }, 0)
})

setTimeout(() => {
  console.log(4)
  new Promise((resolve) => {
    console.log(5)
    resolve()
  }).then(() => {
    console.log(6)
  })
}, 0)

console.log(7)

答案：1 7 2 4 5 6 3 注意：在异步队列中，会优先级的区分，微任务队列 > 延时队列

面试题 5：事件循环机制（JS 异步任务执行优先级）

setTimeout(() => {
  console.log('timeout')
})

function test() {
  console.log('test')
  return Promise.resolve().then(() => {
    test()
  })
}

test()

考察重点：事件循环中，异步任务执行优先级。

答案：持续输出 test 且不会输出 timeout（重点）

面试题 6：事件循环进阶（1）

Promise.resolve()
  .then(() => {
    console.log(0)
    return Promise.resolve(4)
  })
  .then((res) => {
    console.log(res)
  })

Promise.resolve()
  .then(() => {
    console.log(1)
  })
  .then(() => {
    console.log(2)
  })
  .then(() => {
    console.log(3)
  })
  .then(() => {
    console.log(5)
  })
  .then(() => {
    console.log(6)
  })

答案：0 1 2 3 4 5 6

对 1-5 行内容拆解

事件循环进阶1

解析：

Promise.resolve()
  .then(() => {
    console.log(0)
    return Promise.resolve(4)
  })
  .then((res) => {
    console.log(res)
  })

// 上面这个 Promise要变成下面的这样：
Promise.resolve()
  .then(() => {
    console.log(0)
  })
  .then(() => {
    return 4
  })
  .then((x) => {
    return x
  })
  .then((res) => {
    console.log(res)
  })

// 后面不变
Promise.resolve()
  .then(() => {
    console.log(1)
  })
  .then(() => {
    console.log(2)
  })
  .then(() => {
    console.log(3)
  })
  .then(() => {
    console.log(5)
  })
  .then(() => {
    console.log(6)
  })

/**
 * 所以执行：
 * console.log(0)
 * console.log(1)
 * return 4
 * console.log(2)
 * return x
 * console.log(3)
 * console.log(res) // res 为 4，所以输出4
 * console.log(5)
 * console.log(6)
 * /

面试题 7：事件循环进阶（2）

const first = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(3)
    let p = new Promise((resolve, reject) => {
      console.log(7)
      setTimeout(() => {
        console.log(5)
        resolve(6)
        console.log(p)
      }, 0)
      resolve(1)
    })
    resolve(2)
    p.then((arg) => {
      console.log(arg, 'p')
    })
  })
}

first().then((arg) => {
  console.log(arg, 'first')
})

console.log(4)

解析：

/**
 * first 函数
 * 这里需要知道：Promise的回调中，是立即执行的，所有3、7是同步任务
 */
const first = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(3) // 第一步
    let p = new Promise((resolve, reject) => {
      console.log(7) // 第二步
      setTimeout(() => {
        // 放入延时队列
        console.log(5)
        resolve(6)
        console.log(p)
      }, 0)
      resolve(1) // 将 Promise 状态改为完成，.then() 的回调放入微任务队列，也就是 p.then(arg => console.log(arg))
    })
    resolve(2) // 将 Promise 状态改为完成，.then() 的回调放入微任务队列，也就是调用 first().then(arg => console.log(arg)) 的回调
    /**
     * 因为在 p 中，有 resolve(1)，所以这个 p 已经是完成状态
     * 所以 p.then 会放入微任务队列，等待执行 ---> 1
     */
    p.then((arg) => {
      console.log(arg)
    })
  })
}

first().then((arg) => {
  console.log(arg, 'first')
})

console.log(4)

/**
 * 主线程：3 7 4
 * 微任务队列：1 2 5
 * 延时队列：计时器（包含5、log(p)）
 */

/**
输出：
3
7
4
1 p
2 first
5
Promise { 1 }
 */

面试题 8：事件循环进阶（3）

let a
let b = new Promise((resolve) => {
  console.log(1)
  setTimeout(() => {
    resolve()
  }, 1000)
}).then(() => {
  console.log(2)
})

a = new Promise(async (resolve) => {
  console.log('a1', a)
  await b
  console.log('a2', a)
  console.log(3)
  await a
  resolve(true)
  console.log(4)
})

console.log(5)

注意

这里需要知道，await x，其实相当于 x.then(y => y)。如果 await x，这个 x 是常量，会转换成 Promise.resolve(x)。

在遇到涉及到 async await 的题目，可以将他们统一转换为 Promise 来理解。

a = new Promise(async (resolve) => {
  console.log('a1', a)
  await b
  console.log('a2', a)
  console.log(3)
  await a
  resolve(true)
  console.log(4)
})

// async await 转 Promise 后
a = new Promise(async (resolve) => {
  console.log('a1', a)
  b.then(() => {
    console.log('a2', a)
    console.log(3)
    a.then(() => {
      resolve(true)
      console.log(4)
    })
  })
})

解析：

let a
let b = new Promise((resolve) => {
  console.log(1)
  setTimeout(() => {
    // 延时队列
    resolve()
  }, 1000)
}).then(() => {
  // 当延时队列的回调执行后，才会将这个代码放入微任务队列（等1s）
  console.log(2)
})

a = new Promise(async (resolve) => {
  console.log('a1', a)
  b.then(() => {
    console.log('a2', a)
    console.log(3)
    a.then(() => {
      resolve(true)
      console.log(4)
    })
  })
})

console.log(5)

/**
 * 主线程：1 a1 5
 * 微任务队列：
 * 延时队列：计时器
 *
 * 这个时候会先输出1,a1 undefined,5（主线程），这时候微任务队列没有内容，执行延时队列的定时器回调，
 * 1s后将b这个Promise状态改为完成，然后输出2，再输出b.then()，也就是 console.log('a2', a) 和 console.log(3)
 * a2 输出内容为 Promise { <pending> }
 *
 *  a这个Promise的 a.then(() => {
      resolve(true)
      console.log(4)
    }) 永远不会执行，因为 a 这个 Promise 状态是 pending，所以不会执行 a.then()
 */

/**
结果：
1
a1 undefined
5
等待1s
2
a2 Promise { <pending> }
3
 */

/**
 * 这里讲解为什么 a1 输出 undefined，
 * 因为Promise中的回调是立即执行的，所以这里的 a，读取的是 let a的值，这个时候 a 还是 undefined。
 */
let a
a = new Promise(async (resolve) => {
  console.log('a1', a)
})

面试题 9：事件循环进阶（4）

console.log('同步1')
const promiseA = Promise.resolve('1')
console.log('同步2')
promiseA
  .then((res) => {
    console.log('promiseA then1', res)
  })
  .then((res) => {
    console.log('promiseA then2', res)
  })

const promiseB = Promise.resolve('2')
promiseB
  .then((res) => {
    console.log('promiseB then1', res)
  })
  .then((res) => {
    console.log('promiseB then2', res)
  })

解析：

console.log('同步1')
const promiseA = Promise.resolve('1') // 放入微任务队列
console.log('同步2')
promiseA
  .then((res) => {
    console.log('promiseA then1', res)
  })
  .then((res) => {
    console.log('promiseA then2', res)
  })

const promiseB = Promise.resolve('2') // b同理
promiseB
  .then((res) => {
    console.log('promiseB then1', res)
  })
  .then((res) => {
    console.log('promiseB then2', res)
  })

/**
 * 解析：
 * 同步任务：输出 同步1，同步2
 * 微任务队列：Promise.resolve('1')，Promise.resolve('2')
 * 当执行了 Promise.resolve('1')后，会将  console.log('promiseA then1', res) 放入到微任务队列中
 * 此时微任务队列微还剩：Promise.resolve('2')，console.log('promiseA then1', res) ---> b同理（现象：和a交替着执行）
 * 
执行结果：
同步1
同步2
promiseA then1 1
promiseB then1 2
promiseA then2 undefined
promiseB then2 undefined
 */

面试题 10：事件循环进阶（5）

async function asy1() {
  console.log(1)
  await asy2()
  console.log(2)
}

const asy2 = async () => {
  console.log(3)
  await setTimeout(() => {
    Promise.resolve().then(() => {
      console.log(4)
    })
    console.log(5)
  }, 0)
}

const asy3 = async () => {
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log(6)
  })
}

asy1()
console.log(7)
asy3()

解析：

async function asy1() {
  console.log(1)
  await asy2() // await 后的内容是同步执行的（因为需要等待 asy2() 执行结果）
  console.log(2) // await 下面的内容是放入到微任务队列中
}

const asy2 = async () => {
  console.log(3)
  // 整个定时器是在延时队列
  await setTimeout(() => {
    Promise.resolve().then(() => {
      console.log(4)
    })
    console.log(5)
  }, 0)
}

const asy3 = async () => {
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log(6)
  })
}

asy1()
console.log(7)
asy3()

/**
 * 同步代码：1、3、7
 * 微队列：6、2（当 微队列 为空后，才会执行定时器任务）
 * 延时队列：setTimeout(() => {}) ---> 将 4 放入微任务队列，5 同步执行
 * 
 * 结果为：1 3 7 6 2 5 4
 */

面试题 11：事件循环进阶（6）

setTimeout(() => {
  console.log(1)
}, 0)

new Promise((resolve) => {
  console.log(2)
  for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    i === 999 && resolve()
  }
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log(6)
  })
  console.log(3)
}).then(() => {
  console.log(4)
})
console.log(5)

解析：

需要注意 log(6) 和 log(4) 的执行顺序

setTimeout(() => {
  console.log(1) // 放入延时队列
}, 0)

new Promise((resolve) => {
  console.log(2) // 同步任务
  for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    /**
     * 虽然有 resolve()，但是 .then 是在 console.log(6) 后面执行的
     */
    i === 999 && resolve()
  }
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log(6) // 放入微任务队列
  })
  console.log(3) // 同步任务
}).then(() => {
  console.log(4) // 微任务队列
})

/**
 * 变形为：
 */
const p = new Promise((resolve) => {
  console.log(2) // 同步任务
  for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    /**
     * 虽然有 resolve()，但是 .then 是在 console.log(6) 后面执行的
     */
    i === 999 && resolve()
  }
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log(6) // 放入微任务队列
  })
  console.log(3) // 同步任务
})

p.then(() => {
  console.log(4) // 微任务队列
})

console.log(5) // 同步任务

/**
 * 同步任务：2，3，5
 * 微任务队列：6，4
 * 延时队列：setTimeout(() => {}) ---> 1
 * 
 * 答案为：2 3 5 6 4 1
 */

事件循环 ​

1、何为进程？ ​

2、何为线程？ ​

3、浏览器有哪些进程和线程？ ​

解释 1：何为异步？ ​

面试题：如何理解 JS 的异步？ ​

解释 2：JS 为何会阻碍渲染？ ​

解释 3：任务有优先级吗？ ​

面试题 1：阐述一下 JS 的事件循环 ​

面试题 2：JS 中的计时器能做到精确计时吗？为什么？ ​

面试题 3：JS 单线程设计的目的 ​

面试题 4：事件循环机制（JS 异步任务执行顺序） ​

面试题 5：事件循环机制（JS 异步任务执行优先级） ​

面试题 6：事件循环进阶（1） ​

面试题 7：事件循环进阶（2） ​

面试题 8：事件循环进阶（3） ​

面试题 9：事件循环进阶（4） ​

面试题 10：事件循环进阶（5） ​

面试题 11：事件循环进阶（6） ​

事件循环

1、何为进程？

2、何为线程？

3、浏览器有哪些进程和线程？

解释 1：何为异步？

面试题：如何理解 JS 的异步？

解释 2：JS 为何会阻碍渲染？

解释 3：任务有优先级吗？

面试题 1：阐述一下 JS 的事件循环

面试题 2：JS 中的计时器能做到精确计时吗？为什么？

面试题 3：JS 单线程设计的目的

面试题 4：事件循环机制（JS 异步任务执行顺序）

面试题 5：事件循环机制（JS 异步任务执行优先级）

面试题 6：事件循环进阶（1）

面试题 7：事件循环进阶（2）

面试题 8：事件循环进阶（3）

面试题 9：事件循环进阶（4）

面试题 10：事件循环进阶（5）

面试题 11：事件循环进阶（6）