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进程与线程、内核

线程机制与事件机制

进程与线程

  • 进程（process）
    • 程序的一次执行，它占有一片独有的内存空间
    • 可以通过Windows任务管理器查看进程
  • 线程（thread）
    • 是进程内的一个独立执行单位
    • 是程序执行的一个完整流程
    • 是CPU的最小的调度单元
  • 图解
  • 相关知识
    • 应用程序必须运行在某个进程的某个线程上
    • 一个进程中至少有一个运行的线程：主线程，进程启动后自动创建的
    • 一个进程中也可以同时运行多个线程，我们会说程序是多线程运行的
    • 一个进程内的数据可以供其中的多个线程直接共享
    • 多个进程之间的数据是不能直接共享的
    • 线程池（thread pool）：保存多个线程对象的容器，实现线程对象的反复利用
  • 相关问题
    • 何为多进程与多线程？
      • 多进程运行：一应用程序可以同时启动多个实例运行
      • 多线程：在一个进程内，同时有多个线程运行
    • 比较单线程与多线程
      • 多线程
        • 优点：能有效提升CPU的利用率
        • 缺点
          • 创建多线程开销
          • 线程间切换开销
          • 死锁与状态同步问题
      • 单线程
        • 优点：顺序编程简单易懂
        • 缺点：效率低
    • js是单线程还是多线程
      • js是单线程运行的
      • 但使用H5中的Web Workers可以多线程运行
    • 浏览器运行是单线程还是多线程
      • 都是多线程运行的
    • 浏览器运行是单进程还是多进程
      • 有单进程
        • Firefox
        • 老版IE
      • 有多进程
        • chrome
        • 新版IE
      • 如何查看浏览器是否是多进程运行的呢

浏览器内核

  • 支撑浏览器运行的最核心的程序
  • 不同的浏览器可能不一样
    • chrome，safair：webkit
    • Firefox：Gecko
    • IE：trident
    • 360，搜狗等国内浏览器：trident+webkit
  • 内核由很多模块组成
    • 主线程
      • js引擎模块：负责js程序的编译与运行
      • html，css文档解析模块：负责页面文本的解析
      • DOM/CSS模块：负责dom/css在内存中的相关处理
      • 布局和渲染模块：负责页面的布局和效果的绘制（内存中的对象)
    • …
    • 分线程
      • 定时器模块：负责定时器的管理
      • 事件响应模块：负责事件的管理
      • 网络请求模块：负责ajax请求

定时器引发的思考

  • 定时器真是定时执行的吗？
    • 定时器并不能保证真正定时执行
    • 一般会延长一丁点（可以接受）,也有可能延迟很长时间（不能接受）
  • 定时器回调函数是在分线程执行的吗？
    • 在主线程执行的，js是单线程的
  • 定时器是如何实现的？
    • 事件循环模型

JS是单线程执行的

  • 如何证明js执行是单线程的？
    • setTimeout（）的回调函数是在主线程执行的
    • 定时器回调函数只有在运行栈中的代码全部执行完后才有可能执行
  • 为什么js要用单线程模式，而不用多线程
    • js的单线程，与它的用途有关
    • 作为浏览器脚本语言，js的主要用途是与用户互动，以及操作DOM
    • 这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题
  • 代码的分类
    • 初始化代码
    • 回调代码
  • js引擎执行代码的基本流程
    • 先执行初始化代码：包含一些特别的代码 回调函数（异步执行）
      • 设置定时器
      • 绑定事件监听
      • 发送ajax请求
    • 后面在某个时刻才会执行回调代码

浏览器的事件循环（轮询）模型

  • 模型原理图
  • 相关重要概念
    • 执行栈
      • execution stack
      • 所有代码都是在此空间中执行的
    • 浏览器内核
      • browser core
      • js引擎块（在主线程处理）
      • 其它模块（在主/分线程处理）
    • 同一个：callback queue
      • 任务队列
        • task queue
      • 消息队列
        • message queue
      • 事件队列
        • event queue
    • 事件轮询
      • event loop
      • 从任务队列中循环取出回调函数放入执行栈中处理（一个接一个)
    • 事件驱动模型
      • event-driven interaction model
    • 请求响应模型
      • requst-response model
  • 执行流程

H5 Web Workers（多线程）

  • 相关API
    • worker：构造函数，加载分栈线程执行的js文件
    • worker.prototype.onmessage：用于接收另一个线程的回调函数
    • Worker.pototype.postMessage：向另一个线程发送消息
  • 不足
    • worker内代码不能操作DOM（更新UI）
    • 不能跨域加载JS
    • 不是每个浏览器都支持这个新特性
    • 慢
  • 介绍
    • web workers是H5提供的一个js多线程解决方案
    • 我们可以将一些计算量大的代码交由web workers运行而不冻结用户界面
    • 但是子线程完全受主线程控制，而不得操作DOM，所以这个新标准并没有改变js单线程的本质
  • 使用
    • 创建在分线程执行的js文件
    • 在主线程中的js中发消息并设置回调

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