「硬核JS」一次搞懂JS运行机制 - 读后感

若柳暗花明、若拨云见日、若抽丝剥茧。总之，看完了这篇文章，整个人唯一的感觉就是茅塞顿开。通篇的描述都可以说是深入浅出、面面俱到。强力推荐这篇文章！

掘金_「硬核JS」一次搞懂JS运行机制https://juejin.cn/post/6844904050543034376#heading-15

一、行进与线程

1. 进程：

• “CPU资源分配的最小单位”
• 一个进程 = 该程序 + 该程序使用的内存 + 该程序使用的系统资源
• 一个CPU在一个时间点只能运行一个进程，借助 “时间片轮转调度算法” 实现多个进程之间的切换，以达到同时运行多个进行的目的

2. 线程：

• “CPU调度的最小单位”
• 不同的线程表示一个进程中不同的执行路线
• 一个进行可以有多个线程

3. 进程与线程的区别：

• 进程之间相互独立，但同一进程下各个线程之间共享程序的内存以及程序级资源

4. 多进程与多线程：

• 多线程意味着在一个程序中，同一时间可以同时执行多个任务
• 多进程意味着可以在同一时间运行多个程序

5. 单线程的JS：

• 尽管借助Web Worker可以为JS创建多个线程，但这些线程都受到主线程的控制，因此本质上依旧是单线程

二、浏览器

1. 浏览器是多进程的

一个Tab页就是一个进程，首页也很消耗CPU

2. 浏览器都有哪些进程？

• Browser进程

  • 浏览器的主进程(负责界面显示、交互、管理，网络资源的管理等)，该进程只有一个

• 第三方插件进程

  • 每种类型的插件对应一个进程，使用该插件时才创建

• GPU进程

  • 该进程也只有一个，用于3D绘制等等

• 渲染进程(重)

  • 也就是浏览器内核(Renderer进程，内部是多线程)
  • 每个Tab页面都有一个渲染进程，互不影响，负责页面渲染，脚本执行，事件处理等

3. 为什么浏览器是多线程？

• 避免被一不小心挂掉的插件或Tab页把整个浏览器给堵死了

三、渲染进程（Renderer）

渲染进程的主要线程：

• GUI渲染线程
  • 解析HTML、CSS生成DOM Tree、CSSOM，再组装成Render Tree
  • 重绘、回流时，对页面的绘制
  • GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的
    • 当JS引擎执行时，GUI线程会被挂起（相当于冻结了）。GUI更新会被保存在一个队列中，等到JS引擎空闲时立即被执行
• JS引擎线程
  • 也就是JS内核（例如Chrome的V8引擎），负责解析JavaScript脚本，管理着一个 “执行栈”
• 事件触发线程
  • 控制 “事件循环”，管理着一个 “事件队列”（event queue）
  • 当JS执行时，如果遇到 “异步操作”，“事件触发线程” 将事件添加到对应的线程中（比如定时器操作，便把定时器事件添加到定时器线程），等异步事件有了结果，便把它们的回调添加到 “事件队列”，等待JS引擎线程空闲时处理
• 定时触发器线程（setTimeout、setInterval）
  • 执行到定时器时，先在 “定时器线程” 进行 “定时” 与 “计时”，计时完毕后，将回调函数交给 “事件触发线程”，再由 “事件触发线程” 将回调函数添加到 “任务队列” 中，等待JS引擎线程空闲后执行
  • W3C规定，setTimeout中小于4ms的事件间隔算为4ms
• 异步http请求线程
  • 执行到一个http请求时，先把 “异步请求事件” 添加到 “异步请求线程” 中，请求成功并收到响应后，把回调交给 “事件触发线程”，由 “事件触发线程” 将回调函数添加到 “任务队列”

我们会发现，浏览器上所有线程的工作都很单一且独立，非常符合 “单一原则”。

“定时触发线程” 只管理定时器时只关注定时，不关心结果，定时结束就把回调扔给“事件触发线程”；

“异步http请求线程” 只管理http请求，同样不关心结果，请求结束就把回调扔给 “事件触发线程”；

“事件触发线程” 只关心将异步回调推入任务队列。

四、事件循环（Event Loop）

1. 从“同步”、“异步”的角度看事件循环

script分为 “同步任务” 与 “异步任务”，“同步任务” 在 “执行栈” 中执行，“异步任务” 有了运行结果，就将其回调放入 “任务队列” 中。“执行栈” 中的 “同步任务” 全部执行完毕，就开始读取 “任务队列”，依次添加到 “执行栈” 中执行。

注意，await以前的代码，相当于new Promise的同步代码，await以后的代码相当与Promise.then的异步。

2. 从“宏任务”、“微任务”角度看事件循环

1）宏任务（macrotask）

宏任务的每次每次执行都是从头到尾地执行，不会在中途停止下来去执行其他任务。

常见的宏任务：

• script代码
• setTimeout
• setInterval
• setImmediate
• requestAnimationFrame

requestAnimationFrame 比起 setTimeout、setInterval的优势主要有两点：

• requestAnimationFrame 会把每一帧中的所有DOM操作集中起来，在一次重绘或回流中就完成，并且重绘或回流的时间间隔紧紧跟随浏览器的刷新频率，一般来说，这个频率为每秒60帧。
• 在隐藏或不可见的元素中，requestAnimationFrame将不会进行重绘或回流，这当然就意味着更少的的cpu，gpu和内存使用量。

2）微任务（microtask）

“微任务” 一般是 “宏任务” 执行过后的任务。

常见微任务

• process.nextTick()
• Promise.then()
• catch
• finally
• Object.observe
• MutationObserver

3）Event Loop流程

当一个 “宏任务” 执行完，会在渲染前，将执行期间所产生的所有 “微任务” 都执行完。然后执行下一个 “宏任务”，如此循环往复。

宏任务 -> 微任务 -> GUI渲染 -> 宏任务 -> ...

渲染时，在一个GUI线程中，会将所有UI改动优化合并。 

相反，如果对于一个div，在两此宏任务中对其样式进行更改，就比如背景颜色，那我们就可能看到闪烁。

3. 结合“同步任务”、“异步任务”、“宏任务”、“微任务”分析事件循环

• 首先，“微任务” 的事件回调在 “微任务队列” 中，每个 “宏任务” 都有一个 “微任务队列”

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