进程之前的通信方式
(1)管道通信
管道是一种最基本的进程间通信机制。管道就是操作系统在内核中开辟的一段缓冲区,进程1可以将需要交互的数据拷贝到这段缓冲区,进程2就可以读取了。
管道的特点:
- 只能单向通信
- 只能血缘关系的进程进行通信
- 依赖于文件系统
- 生命周期随进程
- 面向字节流的服务
- 管道内部提供了同步机制
(2)消息队列通信
消息队列就是一个消息的列表。用户可以在消息队列中添加消息、读取消息等。消息队列提供了一种从一个进程向另一个进程发送一个数据块的方法。 每个数据块都被认为含有一个类型,接收进程可以独立地接收含有不同类型的数据结构。可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。但是消息队列与命名管道一样,每个数据块都有一个最大长度的限制。
使用消息队列进行进程间通信,可能会收到数据块最大长度的限制约束等,这也是这种通信方式的缺点。如果频繁的发生进程间的通信行为,那么进程需要频繁地读取队列中的数据到内存,相当于间接地从一个进程拷贝到另一个进程,这需要花费时间。
(3)信号量通信
共享内存最大的问题就是多进程竞争内存的问题,就像类似于线程安全问题。我们可以使用信号量来解决这个问题。信号量的本质就是一个计数器,用来实现进程之间的互斥与同步。例如信号量的初始值是 1,然后 a 进程来访问内存1的时候,我们就把信号量的值设为 0,然后进程b 也要来访问内存1的时候,看到信号量的值为 0 就知道已经有进程在访问内存1了,这个时候进程 b 就会访问不了内存1。所以说,信号量也是进程之间的一种通信方式。
(4)信号通信
信号(Signals )是Unix系统中使用的最古老的进程间通信的方法之一。操作系统通过信号来通知进程系统中发生了某种预先规定好的事件(一组事件中的一个),它也是用户进程之间通信和同步的一种原始机制。
(5)共享内存通信
共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问(使多个进程可以访问同一块内存空间)。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信。
(6)套接字通信
上面说的共享内存、管道、信号量、消息队列,他们都是多个进程在一台主机之间的通信,那两个相隔几千里的进程能够进行通信吗?答是必须的,这个时候 Socket 这家伙就派上用场了,例如我们平时通过浏览器发起一个 http 请求,然后服务器给你返回对应的数据,这种就是采用 Socket 的通信方式了。
基于 Localstorage 设计一个 1M 的缓存系统,需要实现缓存淘汰机制
设计思路如下:
- 存储的每个对象需要添加两个属性:分别是过期时间和存储时间。
- 利用一个属性保存系统中目前所占空间大小,每次存储都增加该属性。当该属性值大于 1M 时,需要按照时间排序系统中的数据,删除一定量的数据保证能够存储下目前需要存储的数据。
- 每次取数据时,需要判断该缓存数据是否过期,如果过期就删除。
以下是代码实现,实现了思路,但是可能会存在 Bug,但是这种设计题一般是给出设计思路和部分代码,不会需要写出一个无问题的代码
class Store {
constructor() {
let store = localStorage.getItem('cache')
if (!store) {
store = {
maxSize: 1024 * 1024,
size: 0
}
this.store = store
} else {
this.store = JSON.parse(store)
}
}
set(key, value, expire) {
this.store[key] = {
date: Date.now(),
expire,
value
}
let size = this.sizeOf(JSON.stringify(this.store[key]))
if (this.store.maxSize < size + this.store.size) {
console.log('超了-----------');
var keys = Object.keys(this.store);
// 时间排序
keys = keys.sort((a, b) => {
let item1 = this.store[a], item2 = this.store[b];
return item2.date - item1.date;
});
while (size + this.store.size > this.store.maxSize) {
let index = keys[keys.length - 1]
this.store.size -= this.sizeOf(JSON.stringify(this.store[index]))
delete this.store[index]
}
}
this.store.size += size
localStorage.setItem('cache', JSON.stringify(this.store))
}
get(key) {
let d = this.store[key]
if (!d) {
console.log('找不到该属性');
return
}
if (d.expire > Date.now) {
console.log('过期删除');
delete this.store[key]
localStorage.setItem('cache', JSON.stringify(this.store))
} else {
return d.value
}
}
sizeOf(str, charset) {
var total = 0,
charCode,
i,
len;
charset = charset ? charset.toLowerCase() : '';
if (charset === 'utf-16' || charset === 'utf16') {
for (i = 0, len = str.length; i < len; i++) {
charCode = str.charCodeAt(i);
if (charCode <= 0xffff) {
total += 2;
} else {
total += 4;
}
}
} else {
for (i = 0, len = str.length; i < len; i++) {
charCode = str.charCodeAt(i);
if (charCode <= 0x007f) {
total += 1;
} else if (charCode <= 0x07ff) {
total += 2;
} else if (charCode <= 0xffff) {
total += 3;
} else {
total += 4;
}
}
}
return total;
}
}
箭头函数和普通函数有啥区别?箭头函数能当构造函数吗?
- 普通函数通过 function 关键字定义, this 无法结合词法作用域使用,在运行时绑定,只取决于函数的调用方式,在哪里被调用,调用位置。(取决于调用者,和是否独立运行)
箭头函数使用被称为 “胖箭头” 的操作
=>
定义,箭头函数不应用普通函数 this 绑定的四种规则,而是根据外层(函数或全局)的作用域来决定 this,且箭头函数的绑定无法被修改(new 也不行)。- 箭头函数常用于回调函数中,包括事件处理器或定时器
- 箭头函数和 var self = this,都试图取代传统的 this 运行机制,将 this 的绑定拉回到词法作用域
- 没有原型、没有 this、没有 super,没有 arguments,没有 new.target
不能通过 new 关键字调用
- 一个函数内部有两个方法:[[Call]] 和 [[Construct]],在通过 new 进行函数调用时,会执行 [[construct]] 方法,创建一个实例对象,然后再执行这个函数体,将函数的 this 绑定在这个实例对象上
- 当直接调用时,执行 [[Call]] 方法,直接执行函数体
- 箭头函数没有 [[Construct]] 方法,不能被用作构造函数调用,当使用 new 进行函数调用时会报错。
function foo() {
return (a) => {
console.log(this.a);
}
}
var obj1 = {
a: 2
}
var obj2 = {
a: 3
}
var bar = foo.call(obj1);
bar.call(obj2);
对作用域、作用域链的理解
1)全局作用域和函数作用域
(1)全局作用域
- 最外层函数和最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域
- 所有未定义直接赋值的变量自动声明为全局作用域
- 所有window对象的属性拥有全局作用域
- 全局作用域有很大的弊端,过多的全局作用域变量会污染全局命名空间,容易引起命名冲突。
(2)函数作用域
- 函数作用域声明在函数内部的变零,一般只有固定的代码片段可以访问到
- 作用域是分层的,内层作用域可以访问外层作用域,反之不行
2)块级作用域
- 使用ES6中新增的let和const指令可以声明块级作用域,块级作用域可以在函数中创建也可以在一个代码块中的创建(由
{ }
包裹的代码片段) - let和const声明的变量不会有变量提升,也不可以重复声明
- 在循环中比较适合绑定块级作用域,这样就可以把声明的计数器变量限制在循环内部。
作用域链: 在当前作用域中查找所需变量,但是该作用域没有这个变量,那这个变量就是自由变量。如果在自己作用域找不到该变量就去父级作用域查找,依次向上级作用域查找,直到访问到window对象就被终止,这一层层的关系就是作用域链。
作用域链的作用是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问,通过作用域链,可以访问到外层环境的变量和函数。
作用域链的本质上是一个指向变量对象的指针列表。变量对象是一个包含了执行环境中所有变量和函数的对象。作用域链的前端始终都是当前执行上下文的变量对象。全局执行上下文的变量对象(也就是全局对象)始终是作用域链的最后一个对象。
当查找一个变量时,如果当前执行环境中没有找到,可以沿着作用域链向后查找。
数组扁平化
数组扁平化就是将 [1, [2, [3]]] 这种多层的数组拍平成一层 [1, 2, 3]。使用 Array.prototype.flat 可以直接将多层数组拍平成一层:
[1, [2, [3]]].flat(2) // [1, 2, 3]
现在就是要实现 flat 这种效果。
ES5 实现:递归。
function flatten(arr) {
var result = [];
for (var i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
if (Array.isArray(arr[i])) {
result = result.concat(flatten(arr[i]))
} else {
result.push(arr[i])
}
}
return result;
}
ES6 实现:
function flatten(arr) {
while (arr.some(item => Array.isArray(item))) {
arr = [].concat(...arr);
}
return arr;
}
代码输出结果
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
console.log(1);
console.log(2);
});
promise.then(() => {
console.log(3);
});
console.log(4);
输出结果如下:
1
2
4
promise.then 是微任务,它会在所有的宏任务执行完之后才会执行,同时需要promise内部的状态发生变化,因为这里内部没有发生变化,一直处于pending状态,所以不输出3。
instance 如何使用
左边可以是任意值,右边只能是函数
'hello tuture' instanceof String // false
数组去重
ES5 实现:
function unique(arr) {
var res = arr.filter(function(item, index, array) {
return array.indexOf(item) === index
})
return res
}
ES6 实现:
var unique = arr => [...new Set(arr)]
函数节流
触发高频事件,且 N 秒内只执行一次。
简单版:使用时间戳来实现,立即执行一次,然后每 N 秒执行一次。
function throttle(func, wait) {
var context, args;
var previous = 0;
return function() {
var now = +new Date();
context = this;
args = arguments;
if (now - previous > wait) {
func.apply(context, args);
previous = now;
}
}
}
最终版:支持取消节流;另外通过传入第三个参数,options.leading 来表示是否可以立即执行一次,opitons.trailing 表示结束调用的时候是否还要执行一次,默认都是 true。
注意设置的时候不能同时将 leading 或 trailing 设置为 false。
function throttle(func, wait, options) {
var timeout, context, args, result;
var previous = 0;
if (!options) options = {};
var later = function() {
previous = options.leading === false ? 0 : new Date().getTime();
timeout = null;
func.apply(context, args);
if (!timeout) context = args = null;
};
var throttled = function() {
var now = new Date().getTime();
if (!previous && options.leading === false) previous = now;
var remaining = wait - (now - previous);
context = this;
args = arguments;
if (remaining <= 0 || remaining > wait) {
if (timeout) {
clearTimeout(timeout);
timeout = null;
}
previous = now;
func.apply(context, args);
if (!timeout) context = args = null;
} else if (!timeout && options.trailing !== false) {
timeout = setTimeout(later, remaining);
}
};
throttled.cancel = function() {
clearTimeout(timeout);
previous = 0;
timeout = null;
}
return throttled;
}
节流的使用就不拿代码举例了,参考防抖的写就行。
解析 URL 参数为对象
function parseParam(url) {
const paramsStr = /.+\?(.+)$/.exec(url)[1]; // 将 ? 后面的字符串取出来
const paramsArr = paramsStr.split('&'); // 将字符串以 & 分割后存到数组中
let paramsObj = {};
// 将 params 存到对象中
paramsArr.forEach(param => {
if (/=/.test(param)) { // 处理有 value 的参数
let [key, val] = param.split('='); // 分割 key 和 value
val = decodeURIComponent(val); // 解码
val = /^\d+$/.test(val) ? parseFloat(val) : val; // 判断是否转为数字
if (paramsObj.hasOwnProperty(key)) { // 如果对象有 key,则添加一个值
paramsObj[key] = [].concat(paramsObj[key], val);
} else { // 如果对象没有这个 key,创建 key 并设置值
paramsObj[key] = val;
}
} else { // 处理没有 value 的参数
paramsObj[param] = true;
}
})
return paramsObj;
}
对节流与防抖的理解
- 函数防抖是指在事件被触发 n 秒后再执行回调,如果在这 n 秒内事件又被触发,则重新计时。这可以使用在一些点击请求的事件上,避免因为用户的多次点击向后端发送多次请求。
- 函数节流是指规定一个单位时间,在这个单位时间内,只能有一次触发事件的回调函数执行,如果在同一个单位时间内某事件被触发多次,只有一次能生效。节流可以使用在 scroll 函数的事件监听上,通过事件节流来降低事件调用的频率。
防抖函数的应用场景:
- 按钮提交场景:防⽌多次提交按钮,只执⾏最后提交的⼀次
- 服务端验证场景:表单验证需要服务端配合,只执⾏⼀段连续的输⼊事件的最后⼀次,还有搜索联想词功能类似⽣存环境请⽤lodash.debounce
节流函数的适⽤场景:
- 拖拽场景:固定时间内只执⾏⼀次,防⽌超⾼频次触发位置变动
- 缩放场景:监控浏览器resize
- 动画场景:避免短时间内多次触发动画引起性能问题
Node 中的 Event Loop 和浏览器中的有什么区别?process.nextTick 执行顺序?
Node 中的 Event Loop 和浏览器中的是完全不相同的东西。
Node 的 Event Loop 分为 6 个阶段,它们会按照顺序反复运行。每当进入某一个阶段的时候,都会从对应的回调队列中取出函数去执行。当队列为空或者执行的回调函数数量到达系统设定的阈值,就会进入下一阶段。
(1)Timers(计时器阶段):初次进入事件循环,会从计时器阶段开始。此阶段会判断是否存在过期的计时器回调(包含 setTimeout 和 setInterval),如果存在则会执行所有过期的计时器回调,执行完毕后,如果回调中触发了相应的微任务,会接着执行所有微任务,执行完微任务后再进入 Pending callbacks 阶段。
(2)Pending callbacks:执行推迟到下一个循环迭代的I / O回调(系统调用相关的回调)。
(3)Idle/Prepare:仅供内部使用。
(4)Poll(轮询阶段):
- 当回调队列不为空时:会执行回调,若回调中触发了相应的微任务,这里的微任务执行时机和其他地方有所不同,不会等到所有回调执行完毕后才执行,而是针对每一个回调执行完毕后,就执行相应微任务。执行完所有的回调后,变为下面的情况。
- 当回调队列为空时(没有回调或所有回调执行完毕):但如果存在有计时器(setTimeout、setInterval和setImmediate)没有执行,会结束轮询阶段,进入 Check 阶段。否则会阻塞并等待任何正在执行的I/O操作完成,并马上执行相应的回调,直到所有回调执行完毕。
(5)Check(查询阶段):会检查是否存在 setImmediate 相关的回调,如果存在则执行所有回调,执行完毕后,如果回调中触发了相应的微任务,会接着执行所有微任务,执行完微任务后再进入 Close callbacks 阶段。
(6)Close callbacks:执行一些关闭回调,比如socket.on('close', ...)等。
下面来看一个例子,首先在有些情况下,定时器的执行顺序其实是随机的
setTimeout(() => { console.log('setTimeout')}, 0)setImmediate(() => { console.log('setImmediate')})
对于以上代码来说,setTimeout
可能执行在前,也可能执行在后
- 首先
setTimeout(fn, 0) === setTimeout(fn, 1)
,这是由源码决定的 - 进入事件循环也是需要成本的,如果在准备时候花费了大于 1ms 的时间,那么在 timer 阶段就会直接执行
setTimeout
回调 - 那么如果准备时间花费小于 1ms,那么就是
setImmediate
回调先执行了
当然在某些情况下,他们的执行顺序一定是固定的,比如以下代码:
const fs = require('fs')
fs.readFile(__filename, () => {
setTimeout(() => {
console.log('timeout');
}, 0)
setImmediate(() => {
console.log('immediate')
})
})
在上述代码中,setImmediate
永远先执行。因为两个代码写在 IO 回调中,IO 回调是在 poll 阶段执行,当回调执行完毕后队列为空,发现存在 setImmediate
回调,所以就直接跳转到 check 阶段去执行回调了。
上面都是 macrotask 的执行情况,对于 microtask 来说,它会在以上每个阶段完成前清空 microtask 队列,
setTimeout(() => {
console.log('timer21')
}, 0)
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1')
})
对于以上代码来说,其实和浏览器中的输出是一样的,microtask 永远执行在 macrotask 前面。
最后来看 Node 中的 process.nextTick
,这个函数其实是独立于 Event Loop 之外的,它有一个自己的队列,当每个阶段完成后,如果存在 nextTick 队列,就会清空队列中的所有回调函数,并且优先于其他 microtask 执行。
setTimeout(() => {
console.log('timer1')
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1')
})
}, 0)
process.nextTick(() => {
console.log('nextTick')
process.nextTick(() => {
console.log('nextTick')
process.nextTick(() => {
console.log('nextTick')
process.nextTick(() => {
console.log('nextTick')
})
})
})
})
对于以上代码,永远都是先把 nextTick 全部打印出来。
代码输出结果
function runAsync (x) {
const p = new Promise(r => setTimeout(() => r(x, console.log(x)), 1000))
return p
}
Promise.race([runAsync(1), runAsync(2), runAsync(3)])
.then(res => console.log('result: ', res))
.catch(err => console.log(err))
输出结果如下:
1
'result: ' 1
2
3
then只会捕获第一个成功的方法,其他的函数虽然还会继续执行,但是不是被then捕获了。
偏函数
什么是偏函数?偏函数就是将一个 n 参的函数转换成固定 x 参的函数,剩余参数(n - x)将在下次调用全部传入。举个例子:
function add(a, b, c) {
return a + b + c
}
let partialAdd = partial(add, 1)
partialAdd(2, 3)
发现没有,其实偏函数和函数柯里化有点像,所以根据函数柯里化的实现,能够能很快写出偏函数的实现:
function partial(fn, ...args) {
return (...arg) => {
return fn(...args, ...arg)
}
}
如上这个功能比较简单,现在我们希望偏函数能和柯里化一样能实现占位功能,比如:
function clg(a, b, c) {
console.log(a, b, c)
}
let partialClg = partial(clg, '_', 2)
partialClg(1, 3) // 依次打印:1, 2, 3
_
占的位其实就是 1 的位置。相当于:partial(clg, 1, 2),然后 partialClg(3)。明白了原理,我们就来写实现:
function partial(fn, ...args) {
return (...arg) => {
args[index] =
return fn(...args, ...arg)
}
}
代码输出结果
console.log('1');
setTimeout(function() {
console.log('2');
process.nextTick(function() {
console.log('3');
})
new Promise(function(resolve) {
console.log('4');
resolve();
}).then(function() {
console.log('5')
})
})
process.nextTick(function() {
console.log('6');
})
new Promise(function(resolve) {
console.log('7');
resolve();
}).then(function() {
console.log('8')
})
setTimeout(function() {
console.log('9');
process.nextTick(function() {
console.log('10');
})
new Promise(function(resolve) {
console.log('11');
resolve();
}).then(function() {
console.log('12')
})
})
输出结果如下:
1
7
6
8
2
4
3
5
9
11
10
12
(1)第一轮事件循环流程分析如下:
- 整体script作为第一个宏任务进入主线程,遇到
console.log
,输出1。 - 遇到
setTimeout
,其回调函数被分发到宏任务Event Queue中。暂且记为setTimeout1
。 - 遇到
process.nextTick()
,其回调函数被分发到微任务Event Queue中。记为process1
。 - 遇到
Promise
,new Promise
直接执行,输出7。then
被分发到微任务Event Queue中。记为then1
。 - 又遇到了
setTimeout
,其回调函数被分发到宏任务Event Queue中,记为setTimeout2
。
宏任务Event Queue | 微任务Event Queue |
---|---|
setTimeout1 | process1 |
setTimeout2 | then1 |
上表是第一轮事件循环宏任务结束时各Event Queue的情况,此时已经输出了1和7。发现了process1
和then1
两个微任务:
- 执行
process1
,输出6。 - 执行
then1
,输出8。
第一轮事件循环正式结束,这一轮的结果是输出1,7,6,8。
(2)第二轮时间循环从**setTimeout1**
宏任务开始:
- 首先输出2。接下来遇到了
process.nextTick()
,同样将其分发到微任务Event Queue中,记为process2
。 new Promise
立即执行输出4,then
也分发到微任务Event Queue中,记为then2
。
宏任务Event Queue | 微任务Event Queue |
---|---|
setTimeout2 | process2 |
then2 |
第二轮事件循环宏任务结束,发现有process2
和then2
两个微任务可以执行:
- 输出3。
- 输出5。
第二轮事件循环结束,第二轮输出2,4,3,5。
(3)第三轮事件循环开始,此时只剩setTimeout2了,执行。
- 直接输出9。
- 将
process.nextTick()
分发到微任务Event Queue中。记为process3
。 - 直接执行
new Promise
,输出11。 - 将
then
分发到微任务Event Queue中,记为then3
。
宏任务Event Queue | 微任务Event Queue |
---|---|
process3 | |
then3 |
第三轮事件循环宏任务执行结束,执行两个微任务process3
和then3
:
- 输出10。
- 输出12。
第三轮事件循环结束,第三轮输出9,11,10,12。
整段代码,共进行了三次事件循环,完整的输出为1,7,6,8,2,4,3,5,9,11,10,12。
手写题:数组扁平化
function flatten(arr) {
let result = [];
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
if (Array.isArray(arr[i])) {
result = result.concat(flatten(arr[i]));
} else {
result = result.concat(arr[i]);
}
}
return result;
}
const a = [1, [2, [3, 4]]];
console.log(flatten(a));
如何优化关键渲染路径?
为尽快完成首次渲染,我们需要最大限度减小以下三种可变因素:
(1)关键资源的数量。
(2)关键路径长度。
(3)关键字节的数量。
关键资源是可能阻止网页首次渲染的资源。这些资源越少,浏览器的工作量就越小,对 CPU 以及其他资源的占用也就越少。同样,关键路径长度受所有关键资源与其字节大小之间依赖关系图的影响:某些资源只能在上一资源处理完毕之后才能开始下载,并且资源越大,下载所需的往返次数就越多。最后,浏览器需要下载的关键字节越少,处理内容并让其出现在屏幕上的速度就越快。要减少字节数,我们可以减少资源数(将它们删除或设为非关键资源),此外还要压缩和优化各项资源,确保最大限度减小传送大小。
优化关键渲染路径的常规步骤如下:
(1)对关键路径进行分析和特性描述:资源数、字节数、长度。
(2)最大限度减少关键资源的数量:删除它们,延迟它们的下载,将它们标记为异步等。
(3)优化关键字节数以缩短下载时间(往返次数)。
(4)优化其余关键资源的加载顺序:您需要尽早下载所有关键资产,以缩短关键路径长度
代码输出结果
function SuperType(){
this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
return this.property;
};
function SubType(){
this.subproperty = false;
}
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.getSubValue = function (){
return this.subproperty;
};
var instance = new SubType();
console.log(instance.getSuperValue());
输出结果:true
实际上,这段代码就是在实现原型链继承,SubType继承了SuperType,本质是重写了SubType的原型对象,代之以一个新类型的实例。SubType的原型被重写了,所以instance.constructor指向的是SuperType。具体如下:
事件循环机制 (Event Loop)
事件循环机制从整体上告诉了我们 JavaScript 代码的执行顺序 Event Loop
即事件循环,是指浏览器或Node
的一种解决javaScript
单线程运行时不会阻塞的一种机制,也就是我们经常使用异步的原理。
先执行 Script 脚本,然后清空微任务队列,然后开始下一轮事件循环,继续先执行宏任务,再清空微任务队列,如此往复。
- 宏任务:Script/setTimeout/setInterval/setImmediate/ I/O / UI Rendering
- 微任务:process.nextTick()/Promise
上诉的 setTimeout 和 setInterval 等都是任务源,真正进入任务队列的是他们分发的任务。
优先级
- setTimeout = setInterval 一个队列
- setTimeout > setImmediate
- process.nextTick > Promise
for (const macroTask of macroTaskQueue) {
handleMacroTask();
for (const microTask of microTaskQueue) {
handleMicroTask(microTask);
}
}