浏览器事件循环（结合vue nextTick）

在介绍事件循环之前我们先简单了解（回顾）一下浏览器相关常识

浏览器常识介绍

同步和异步

同步：就是在执行栈中（主线程）执行的代码
异步：就是在异步队列（macroTask、microTask）中的代码

简单理解区别就是：异步是需要延迟执行的代码

线程和进程

进程：进程是应用程序的执行实例，每一个进程都是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源所组成；进程在运行过程中能够申请创建和使用系统资源（如独立的内存区域等），这些资源也会随着进程的终止而被销毁
线程：线程则是进程内的一个独立执行单元，在不同的线程之间是可以共享进程资源的，是进程内可以调度的实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程。

简单讲，一个进程可由多个线程构成，线程是进程的组成部分。

js是单线程的，但浏览器并不是，它是一般是多进程的。

以chrome为例：一个页签就是一个独立的进程。而javascript的执行是其中的一个线程，里面还包含了很多其他线程，如：

GUI渲染线程
http请求线程
定时器触发线程
事件触发线程
图片等资源的加载线程。

事件循环

ok，常识性内容回顾完毕，我们开始切入正题。

microTask 和 macroTask

常见的macroTask有：setTimeout、setInterval、setImmediate、i/o操作、ui渲染、MessageChannel、postMessage

常见的microTask有：process.nextTick、Promise、Object.observe(已废弃)、MutationObserver(html5新特性)

用线程的理论理解队列：

macroTask由事件触发线程维护
microTask通常由js引擎自己维护

一个完整的事件循环（Event loop）过程解析

初始状态：调用栈（主线程）、microTask队列、macroTask队列，macroTask里只有一个待执行的script脚本，比如：入口文件。（如上图）

将这个macro任务（入口文件）推入调用栈，同步执行代码。在这过程中，会调用一些接口或者触发一些事件，可产生新的marcoTask与microTask。它们分别会被推入各自的任务队列。同时该script脚本会被从macroTask中移除（主线程的执行过程就是一个 tick）（如上图）

调用栈代码执行完当前的代码块后，需要处理microTask中的任务。将里面的任务依次推入调用栈执行。当然，在执行microTask中的任务时同样可能产生新的macroTask和microTask，同样插入对应的队列中（如上图）

然后继续执行microTask余下的任务，直至所有micro任务都执行完成。（如上图）

然后进行渲染操作，更新界面 （如上图）

以上就是一次完整的事件循环。

整个流程用一个简单的图表示如下：

然后将macroTask中优先级最高的任务推入主线程，继续执行上述过程

注意：单次事件循环中，macroTask的任务仅处理优先级最高的那一个，而microTask要执行完所有。

渲染时机

经过上面的学习我们把异步拿到的数据放在macroTask中还是microTask中呢？

比如先放在macroTask中：

setTimeout(task, 0)
复制代码

那么按照Event loop，task会被推入macroTask中，本次调用栈内容执行完，会执行microTask中的内容，然后进行render。而本次事件循环render内容是不包含task的，因为他还在macroTask中尚未执行，需要等到下次事件循环才能进行渲染

如果放在microTask中：

Promise.resolve().then(task)
复制代码

那么按照Event loop，task会被推入microTask中，本次调用栈内容执行完，会执行microTask中的task内容，然后进行render，也就是在本次的事件循环中就可以进行渲染。

总结：我们在异步任务中修改dom是尽量在microTask完成。

Vue next-tick

vue nextTick是干什么用的？

我们先来看一段代码

getData().then(res => {
  this.xxx = res.data.xxx
  this.$nextTick(() => {
    // 这里我们可以获取更新后的 DOM
  })
})
复制代码

这段代码很简单，但实际上用到了两次nextTick。

this.$nextTick()是一次显式调用，没啥说的。主要是这行

this.xxx = res.data.xxx
复制代码

这一行是常见的vue参数设置，然后更新dom，那么它怎么就和nextTick产生联系了呢？

这就会涉及vue的数据响应原理

当设置新的参数时，会触发对应属性的set拦截，然后触发dep的notify方法，进而调用watcher的update方法，再由update调用queueWathcer，最终调用nextTick方法

vue 数据更新为什么要采用nextTick异步队列更新呢？

先看个例子

data () {
  return {
    count: 0
  }
},
mounted () {
  for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    this.count++
  }
}
复制代码

如果不用异步队列，每一次set劫持都做render的话，那么render会执行1000次，会非常浪费性能。

如果把这些更新通通放在异步队列里，意味着，会触发1000次watcher的queueWathcer方法。但有一点注意，queueWathcer里面通过id对watcher做了去重处理，虽然被调用了1000次，但有效调用只有一次。同时也保证，在一个ticket中，同一个参数即使被修改多次，我们在执行wather.update时候仍然保证渲染的是最新的数据。

所以使用nextTick进行渲染，也是vue的一大优化

vue nextTick实现

Vue2.5以后，采用单独的next-tick.js来维护它。

import { noop } from 'shared/util'
import { handleError } from './error'
import { isIOS, isNative } from './env'

// 所有的callback缓存在数组中
const callbacks = []
// 状态
let pending = false

// 调用数组中所有的callback，并清空数组
function flushCallbacks () {
  // 重置标志位
  pending = false
  const copies = callbacks.slice(0)
  callbacks.length = 0
  // 调用每一个callback
  for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
    copies[i]()
  }
}

// Here we have async deferring wrappers using both microtasks and (macro) tasks.
// In < 2.4 we used microtasks everywhere, but there are some scenarios where
// microtasks have too high a priority and fire in between supposedly
// sequential events (e.g. #4521, #6690) or even between bubbling of the same
// event (#6566). However, using (macro) tasks everywhere also has subtle problems
// when state is changed right before repaint (e.g. #6813, out-in transitions).
// Here we use microtask by default, but expose a way to force (macro) task when
// needed (e.g. in event handlers attached by v-on).

// 微任务function
let microTimerFunc
// 宏任务fuction
let macroTimerFunc
// 是否使用宏任务标志位
let useMacroTask = false

// Determine (macro) task defer implementation.
// Technically setImmediate should be the ideal choice, but it’s only available
// in IE. The only polyfill that consistently queues the callback after all DOM
// events triggered in the same loop is by using MessageChannel.
/* istanbul ignore if */

// 优先检查是否支持setImmediate，这是一个高版本 IE 和 Edge 才支持的特性（和setTimeout差不多，但优先级最高）
if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
  macroTimerFunc = () => {
    setImmediate(flushCallbacks)
  }
// 检查MessageChannel兼容性（优先级次高）
} else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && (
  isNative(MessageChannel) ||
  // PhantomJS
  MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]'
)) {
  const channel = new MessageChannel()
  const port = channel.port2
  channel.port1.onmessage = flushCallbacks
  macroTimerFunc = () => {
    port.postMessage(1)
  }
// 兼容性最好（优先级最低）
} else {
  /* istanbul ignore next */
  macroTimerFunc = () => {
    setTimeout(flushCallbacks, 0)
  }
}

// Determine microtask defer implementation.
/* istanbul ignore next, $flow-disable-line */

// 微任务用promise来处理
if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
  const p = Promise.resolve()
  microTimerFunc = () => {
    p.then(flushCallbacks)
    // in problematic UIWebViews, Promise.then doesn’t completely break, but
    // it can get stuck in a weird state where callbacks are pushed into the
    // microtask queue but the queue isn’t being flushed, until the browser
    // needs to do some other work, e.g. handle a timer. Therefore we can
    // "force" the microtask queue to be flushed by adding an empty timer.
    if (isIOS) setTimeout(noop)
  }
// promise不支持直接用宏任务
} else {
  // fallback to macro
  microTimerFunc = macroTimerFunc
}

/**
 * Wrap a function so that if any code inside triggers state change,
 * the changes are queued using a (macro) task instead of a microtask.
 */
// 强制走宏任务，比如dom交互事件，v-on （这种情况就需要强制走macroTask）
export function withMacroTask (fn: Function): Function {
  return fn._withTask || (fn._withTask = function () {
    useMacroTask = true
    const res = fn.apply(null, arguments)
    useMacroTask = false
    return res
  })
}

export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {
  let _resolve
  // 缓存传入的callback
  callbacks.push(() => {
    if (cb) {
      try {
        cb.call(ctx)
      } catch (e) {
        handleError(e, ctx, 'nextTick')
      }
    } else if (_resolve) {
      _resolve(ctx)
    }
  })
  // 如果pending为false，则开始执行
  if (!pending) {
    // 变更标志位
    pending = true
    if (useMacroTask) {
      macroTimerFunc()
    } else {
      microTimerFunc()
    }
  }
  // $flow-disable-line
  // 当为传入callback，提供一个promise化的调用
  if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
    return new Promise(resolve => {
      _resolve = resolve
    })
  }
}
复制代码

这段代码主要定义了Vue.nextTick的实现。核心逻辑：

定义当前环境支持的microTimerFunc和macroTimerFunc（调用时会执行flushCallbacks方法）
外部调用nextTick时，会缓存传入的callback
pending设置为false，变更标志位，执行microTimerFunc或macroTimerFunc(也就是执行flushCallbacks方法)
执行完flushCallbacks后，pending重置为false，清空数组

所以vue的数据更新是一个异步的过程。

思考问题

还是之前的例子

getData().then(res => {
  this.xxx = res.data.xxx
  this.$nextTick(() => {
    // 这里我们可以获取更新后的 DOM
  })
})
复制代码

这里提一个疑问~

前面不是说UI Render是在microTask都执行完之后才进行么。

而通过对vue的$nextTick分析，它实际是用promise包装的，属于microTask。

在getData.then中，执行了this.xxx= res.data，它实际也是通过wather调用$nextTick

随后，又执行了一个$nextTick

按理说目前还处在同一个事件循环，而且还没有进行UI Render，怎么在$nextTick就能拿到刚渲染的dom呢？

UI render理解

我们先看一个例子




复制代码

看看浏览器的渲染情况

因为alert能够阻塞渲染，所以这里用到它。

在alert之前我们console了最新设置dom的内容，从控制台已经拿到了最新设置的title。但是浏览器还没有进行渲染。再点击“确定”后，浏览器才进行渲染。

我之前一直以为获取新的dom节点必须等UI Render完成之后才能获取到，然而并不是这样的。

结论：

在主线程及microTask执行过程中，每一次dom或css更新，浏览器都会进行计算，而计算的结果并不会被立刻渲染，而是在当所有的microTask队列中任务都执行完毕后，统一进行渲染（这也是浏览器为了提高渲染性能和体验做的优化）所以，这个时候通过js访问更新后的dom节点或者css是可以拿到的，因为浏览器已经完成计算，仅仅是它们还没被渲染而已。

这也就完美解决了我之前的疑问。

OK，以上就是对浏览器事件循环全部介绍，欢迎大家学习交流