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事件循环是异步的实现方式 何为进程#xff1a; 程序运行需要有它自己专属的内存空间#xff0c;可以把这 块内存空间简单的理解为进程 #xff08;每个应用至少有一个进程#xff0c;进程之间相互独立#xff0c;要通信需要双方同意#xff09;…单线程是异步产生的原因
事件循环是异步的实现方式 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为进程 每个应用至少有一个进程进程之间相互独立要通信需要双方同意 何为线程 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的应用程序 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。 购络进程 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(本节课重点讲解的进程) 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。 使用异步的方式渲染主线程永不阻塞 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。 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未尾即可。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: 1.计算机硬件没有原子钟无法做到精确计时 2.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 3.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 4.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 浏览器是如何渲染页面的? 当浏览器的网络线程收到 HTML 文档后会产生一个渲染任务并将其传递给渲染主线程的消息队列。 在事件循环机制的作用下渲染主线程取出消息队列中的渲染任务开启染流程。 整个渲染流程分为多个阶段分别是: HTML 解析、样式计算、布局、分层、绘制、分块、光栅化、画 每个阶段都有明确的输入输出上一个阶段的输出会成为下一个阶段的输入。 整个渲染流程就形成了一套组织严密的生产流水线。 渲染的第一步是解析 HTML. 解析过程中遇到 CSS 解析 CSS遇到 JS 执行 JS。为了提高解析效率浏览器在开始解析前会启动一个预解析的线程率先下载 HTML 中的外部 CSS 文和 外部的 JS 文件。 如果主线程解析到 link 位置此时外部的CSS 文件还没有下载解析好主线程不会等待继续解析后续的HTML。这是因为下载和解析 CSS的工作是在预解析线程中进行的。这就是CSS不会阻塞 HTML 解析的根本原因。 如果主线程解析到 script 位置会停止解析 HTML转而等待 JS 文件下载好并将全局代码解析执行完成后才能继续解析 HTML。这是因为 JS 代码的执行过程可能会修改当前的 DOM 树所以 DOM 树的生成必须暂停。这就是 JS 会阻塞 HTML 解析的根本原因。 第一步完成后会得到 DOM 树和 CSSOM 树浏览器的默认样式、内部样式、外部样式、行内样式均会包含在CSSOM 树中。 渲染的下一步是样式计算。 主线程会遍历得到的 DOM 树依次为树中的每个节点计算出它最终的样式称之为 Computed style。在这一过程中很多预设值会变成绝对值比如red会变成rgb(255,0,9);相对单位会变成绝对单位比如 em 会变成 px 这一步完成后会得到一棵带有样式的 D0M 树。 接下来是布局布局完成后会得到布局树。 布局阶段会依次遍历 DOM 树的每一个节点计算每个节点的几何信息。例如节点的宽高、相对包含块的位置。 大部分时候DOM 树和布局树并非-一对应。 比如 display:none 的节点没有几何信息因此不会生成到布局树;又比如使用了伪元素选择器虽然 DOM树中不存在这些伪元素节点但它们拥有几何信息所以会生成到布局树中。还有匿名行盒、匿名块盒等等都会导致 DOM 树和布局树无法--对应。 下一步是分层 主线程会使用一套复杂的策略对整个布局树中进行分层 分层的好处在于将来某一个层改变后仅会对该层进行后续处理从而提升效率。 滚动条、堆叠上下文、transform、opacity 等样式都会或多或少的影响分层结果也可以通过 will-change 属性更大程度的影响分层结果。 再下一步是绘制 主线程会为每个层单独产生绘制指令集用于描述这一层的内容该如何画出来 完成绘制后主线程将每个图层的绘制信息提交给合成线程剩余工作将由合成线程完成合成线程首先对每个图层进行分块将其划分为更多的小区域。它会从线程池史拿取多个线程来完成分块工作。 分块完成后进入光栅化阶段。 合成线程会将块信息交给 GPU进程以极高的速度完成光栅化。GPU 进程会开启多个线程来完成光栅化并且优先处理靠近视口区域的块光栅化的结果就是一块一块的位图 最后一个阶段就是画了 合成线程拿到每个层、每个块的位图后生成一个个「指引(quad)」信息。;atio指引会标识出每个位图应该画到屏幕的哪个位置以及会考虑到旋转、缩放等变形。变形发生在合成线程与渲染主线程无关这就是 transform 效率高的本质原因。合成线程会把 quad 提交给GPU进程由 GPU 进程产生系统调用提交给 GPU 硬件完成最终的屏幕成像 什么是 reflow? reflow 的本质就是重新计算 layout 树。 当进行了会影响布局树的操作后需要重新计算布局树会引发 layout。144为宁通免莲续的多次操作导致布局树反复计算浏览器会合并这些操作当JS 代码全部完成后再进行统一计算。所以改动属性造成的 reflow 是异步完成的。 也同样因为如此当 JS 获取布局属性时就可能造成无法获取到最新的布局信息。 浏览器在反复权衡下最终决定获取属性立即 reflow。 什么是 repaint? repaint 的本质就是重新根据分层信息计算了绘制指令。当改动了可见样式后就需要重新计算会引发repaint由于元素的布局信息也属于可见样式所以reflow 一定会引起repaint。 为什么 transform 的效率高? 因为 transform 既不会影响布局也不会影响绘制指令它影响的只是渲染流程的最后一个draw阶段由于draw阶段在合成线程中所以 transform 的变化几乎不会影响渲染主线程。反之渲染主线程无论如何忙碌都不会影响 transform 的变化。
