JavaScript — 线程机制与事件机制

目录

一、进程与线程

1.进程

2.线程

3.相关知识

4.相关问题

二、浏览器内核

三、定时器相关问题

    1.定时器真的是定时执行的吗？

    2.定时器回调函数是在分线程执行的吗？

    3.定时器是如何实现的？

四、JS是单线程的

    1.如何证明JS执行是单线程的？

    2.为什么JS要用单线程模式，而不用多线程模式

    3.代码的分类：

    4.JS引擎执行代码的基本流程

五、事件循环模型

    1.所有代码分类

    2.JS引擎执行代码的基本流程

    3.模型的两个重要组成部分：

    4.模型的运转流程

    5.相关重要概念

六、H5 Web Workers(多线程)

    1.H5规范提供了JS分线程的实现，取名为：Web Workers

    2.相关API

    3.不足

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一、进程与线程

1.进程

            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

2.线程

            是进程内的一个独立执行单元

            是程序执行的一个完整流程

            是CPU的最小的调度单元

 

3.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

            一个进程中也可以同时运行多个线程，我们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

4.相关问题

        1.何为多进程与多线程？

            多进程运行：一个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

        2.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

        3.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

        4.浏览器是单线程还是多线程

            都是多线程运行的

        5.浏览器是单进程还是多进程？

            有的是单进程（firefox），有的是多进程（Chrome）。

二、浏览器内核

    将支撑浏览器运行的最核心的程序称为浏览器内核。

    不同的浏览器可能不一样

        Chrome、Safari：webkit

        firefox：Gecko

        IE：Trident

        360、搜狗等国内的浏览器：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

            DOM事件响应模块：负责事件的管理

            网络请求模块：负责AJAX请求

三、定时器相关问题

    1.定时器真的是定时执行的吗？

        定时器并不能保证真正定时执行

        一般会延迟一丁点（可以接受），也有可能延迟很长时间（不能接受）

    2.定时器回调函数是在分线程执行的吗？

        是在主线程执行的，JS是单线程的

    3.定时器是如何实现的？

        事件循环模型

 启动定时器

 

四、JS是单线程的

    1.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又可能执行

    2.为什么JS要用单线程模式，而不用多线程模式

        JavaScript的单线程与它的用途有关，只能有一个线程去更新操作页面

        作为浏览器脚本语言，JavaScript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

    3.代码的分类：

        初始化代码

        回调代码

    4.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，如设置定时器、绑定监听、发送AJAX请求

        后面在某个时刻才会执行回调代码

五、事件循环模型

    1.所有代码分类

        *初始化执行代码（同步代码）：包含绑定dom事件监听，设置定时器，发送ajax请求的代码

        *回调执行代码（异步代码）：处理回调逻辑

    2.JS引擎执行代码的基本流程

        初始化代码==>回调代码

    3.模型的两个重要组成部分：

        事件（定时器/DOM时间/AJAX）管理模块

        回调队列

    4.模型的运转流程

        *执行初始化代码，将事件回调函数交给对应模块管理

        *当事件发生时，管理模块会将回调函数及其数据添加到回调队列中

        *只有当初始化代码执行完一切后（可能要一定的时间），才会遍历读取回调队列中的回调函数执行

 

    5.相关重要概念

        1.执行栈（execution stack）所有的代码都在此空间中

        2.浏览器内核（browser core）:JS引擎模块（在主线程处理），其他模块（在主/分线程处理）

        3.任务队列 task queue

        4.消息队列 message queue

        5.事件队列 event queue

        主要：345是同一个callback queue

        6.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）

        7.事件驱动模型 event-driven interaction model

        8.请求响应模型 request-response model

六、H5 Web Workers(多线程)

    1.H5规范提供了JS分线程的实现，取名为：Web Workers

    Web Workers是HTML5提供的一个JavaScript多线程解决方案，我们可以将一些大计算量的代码交由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，且不得操作DOM。所以这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质

 

举个例子：斐波那契数列的计算 

        主线程内容：

 
 计算
 

        分线程内容Worker.js: 

function fibonacci(n){
    return n<=2 ? 1 : fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2)//递归调用
}
var onmessage = function(event){
    var number = event.data;
    console.log('分线程收到主线程发送的数据：'+number);
    //计算
    var result = fibonacci(number)
    postMessage(result)
    console.log('分线程向主线程返回数据：'+result);
}

    2.相关API

    *Worker：构造函数，加载分线程执行的JS文件

    *Worker.prototype.onmessage：用于接收另一个线程的回调函数

    *Worker.prototype.postMessage：向另一个线程发送消息

   

    3.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