# Event Loop

浏览器渲染进程主线程中的事件循环、消息队列和异步的关系。

事件循环是异步的实现方式，事件循环是为了单线程处理异步。

1、什么是进程
2、什么是线程
3、浏览器的进程模型
4、浏览器的三个主要进程
5、渲染主线程
6、异步任务
7、消息队列也有优先级
8、事件循环总结

# 1、什么是进程

每一个程序运行都需要内存空间，这一块内存空间可以简单的理解为进程。
每个应用都有自己的进程，进程之间是相互隔离的，但是也可以进行一定程度的通信。

# 2、什么是线程

有了进程就有了内存空间，线程可以简单理解为内存空间中运行代码的地方。
一般一个进程至少得有一个线程，在进程启动之后自动创建一个线程来运行代码，这个线程一般叫做主线程
主线程结束的话，程序就关闭了
主线程可以启动其他更多的线程来处理任务，这就是我们常说的多线程。一个进程可以包含多个线程。

# 3、浏览器的进程模型

浏览器是一个多进程多线程的应用
浏览器启动之后会启动多个进程，比如浏览器进程、网络进程、渲染进程等
可以在浏览器的任务管理器中查看所有的进程

提示

每一个标签页都会开启一个新的渲染进程，这样子可以保证标签页之间互不影响

# 4、浏览器的三个主要进程

浏览器进程（启动其他进程）

负责界面展示，用户交互，子进程管理，（网络进程和渲染进程都是他启动的）
网络进程

负责加载网络资源，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，主线程主要负责解析HTML，CSS，执行JS代码。

# 5、渲染主线程

事件循环就发生在渲染进程的主线程中。他的任务主要包括

解析 HTML 内容，经过词法分析、语法分析，构建 DOM 树
解析 CSS 内容，经过词法分析、语法分析，构建 CSSOM 树。
结合上面两个树构建渲染树，计算布局属性
处理图层，绘制内容
执行JS代码
执行事件处理函数
执行各种异步回调函数
...

Q: 为什么渲染进程不开启多个线程处理事情?

A: 因为不好协调多个线程之间的进度，容易造成DOM渲染冲突

如果要处理多个任务时，主线程如何调度？

比如

用户点击按钮事件，此时定时器也到了时间，应该优先处理哪一个？
正在执行一个js函数，用户点击按钮事件，应该先执行哪一个？
正在执行一个js函数，此时定时器也到了时间，应该优先处理哪一个？

渲染主线程如何处理这个问题，主要就是靠队列

在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环
每一次循环都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，然后进入下一个循环。如果没有就进入休眠状态。
其他所有的线程，（包括其他进程的线程），都可以向消息队列添加任务，新任务会添加到消息队列的末尾。如果添加任务时主线程处于休眠状态，则会将其唤醒以继续处理任务。

这一整个过程就是事件循环。

# 6、异步任务

什么是异步任务，就是JS在执行过程中遇到的一些无法立即处理的任务，需要延迟执行的任务。比如

定时器回调中的任务，setTimeout， setinterval
网络通信完要执行的任务，XHR,
Promise
用户交互后需要执行的任务 - addEventListener

如果让主线程等待这些任务执行，就会导致主线程处于阻塞状态，影响用户交互和体验。因此，浏览器采用异步来解决问题，让主线程永不阻塞。

在主线程中，计时任务会直接放入计时线程中执行
主线程会获取消息队列中的下一个人执行
计时线程计时任务结束时，会把回调函数放入消息队列的末尾，等待被主线程执行

所以我们可以看到，主线程遇到异步任务时，会把任务交给其他线程去处理，自身立即结束改任务的执行，不阻塞自己的渲染，等到其他线程处理完了，再把回调任务推送到任务队列，等到主线程的调度执行。

渲染内容和JS执行在一个唯一的主线程，他们是互斥的，不会同时进行。

观看下面的例子可以体会下。点击之后，大概3秒之后内容才会被更改。

<body>
  <h1 class="title">2</h1>
  <button class="btn">btn</button>
  <script>
    function delay(duration = 0) {
      const start = +new Date();
      while (true) {
        const now = +new Date();
        if (now - start >= duration) {
          break;
        }
      }
    }
    document.querySelector('.btn').addEventListener('click', () => {
      document.querySelector('.title').textContent = '3';
      delay(3000);
    });
  </script>
</body>

# 7、消息队列也有优先级

任务没有优先级，先进先出，但是消息队列有优先级

每个任务都有自己的类型，同一个类型的任务在同一个队列中，不同类型的任务可以分属不同类型的队列。消息队列可以有多个，在一次事件循环中，浏览器会根据优先级从不同类型的队列中取任务执行。
现在的浏览器都有一个微任务队列，优先级是最高的。
早先的话还有一个宏任务队列的说法

在当下的Chrome中，至少包含下面的队列

延时队列，（以前也叫宏任务队列）用户存放定时器到时添加的任务， 优先级中
交互队列，用户存放用户操作后产生的事件处理任务，优先级高
微任务队列， 优先级最高

微任务队列里的任务主要来自哪里？

Promise, MutationObserver 的异步任务主要插入微任务队列

看一个示例

function delay(duration = 0) {
  const start = +new Date();
  while (true) {
    const now = +new Date();
    if (now - start >= duration) {
      break;
    }
  }
}
setTimeout(() => {
  console.log('1');
}, 0);
delay(1000);
console.log('2');
// 大约1秒后， 依次输出 2 1

js中的计时器能做到精确计时吗？

不行

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，则会带来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。

# 8、事件循环总结

事件循环又叫消息循环，官方叫message loop，浏览器的内部实现是eventloop，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消息队列的末尾即可，过去把消息队列简单分为宏队列和微队列，这种说话目前已经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中，不同任务可以属于不同的队列。不同的任务队列有不同的优先级，在一个事件循环中，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。

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