JS事件循环messageLoop（事件轮询eventLoop）

简单理解js事件循环（事件轮询/消息循环）

1. 浏览器的进程模型

在这之前先简单了解一下浏览器的进程模型

什么是进程？

可以理解为程序运行需要它自己的专属的内存空间，可以把这块内存空间简单的理解为进程

每个应用至少有一个进程，进程之间相互独立，即使要通信，也需要双方同意

什么是线程？

有了进程后，就可以运行程序的代码了，可以理解为：运行代码的“人”称之为线程

如上图，一个进程至少有一个线程，所以在进程开启后会自动创建一个线程来运行代码，该线程称之为主线程

如果程序需要同时执行多块代码，主线程就会启动更多的线程来执行代码，所以一个进程中可以包含多个线程

浏览器有哪些进程和线程？

浏览器内部工作极其复杂，为了避免相互影响，为了减少连环崩溃的几率，当启动浏览器后，它会自动启动多个进程。

浏览器的进程有很多，感兴趣的话可以打开浏览器的任务管理器查看当前所有进程

其中最主要的进程有：

1. 浏览器进程
   主要负责界面的显示、用户交互、子进程管理等。浏览器进程内部会启动多个线程处理不同的任务（其它进程都是由浏览器进程启动的）
2. 网路进程
   负责加载网络资源。网络进程内部会启动多个线程来处理不同的网络任务。
3. 渲染进程（这是需要了解的重点）
   渲染进程启动后，会开启一个渲染主线程，主线程负责执行HTML、CSS、JS代码。
   默认情况下，浏览器会为每个标签页开启一个新的渲染进程，以保证不同的标签页之间不相互影响。

   将来该默认模式可能会有所改变，可能要改成一个站点开启一个进程，有兴趣的可参见chrome官方说明文档

渲染主线程是如何工作的

渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程，需要它处理的任务包括但不限于：

• 解析HTML
• 解析CSS
• 计算样式
• 布局
• 处理图层
• 每秒把页面画60次
• 执行全局JS代码
• 执行事件处理函数
• 执行计时器的回调函数
• …

要处理这么多的任务，渲染主线程遇到了一个难题，该以什么方式调度任务？

• 我正在执行一个 JS 函数，执行到一半的时候用户点击了按钮，我该立即去执行点击事件的处理函数吗？
• 我正在执行一个 JS 函数，执行到一半的时候某个计时器到达了时间，我该立即去执行它的回调吗？
• 浏览器进程通知我“用户点击了按钮”，与此同时，某个计时器也到达了时间，我应该处理哪一个呢？
• …

渲染主线程想出了一个绝妙的主意来出来这个问题：排队

1. 在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环（是的，没错是死循环，有兴趣的可以去查一下chromium源码)
   
2. 每一次循环会检查消息队列中是否有任务。如果有任务，就取出第一个任务执行，执行完一个后进入下一次循环；如果没有，则进入休眠状态。
3. 其它所有线程（包括其它进程的线程）可以随时向消息队列添加任务，新任务会加到消息队列的末尾。在添加新任务时，如果渲染主线程时休眠状态，则会将其唤醒以继续循环拿取任务

这样的话，就可以让每个任务有条不紊的、持续的我进行下去了。
这整个过程被称之为事件循环（消息循环）

若干解释

什么是异步？

代码执行中会遇到一些无法处理的任务，比如：

• 计时完成后需要执行的任务——setTimeout、setInterval
• 网络通信完成后需要执行的任务——XHR、Fetch
• 用户操作后需要执行的任务——addEventListener

如果让渲染主线程等待着雪任务的时机达到，就会导致渲染主线程长期处于阻塞状态，从而导致浏览器卡死

渲染主线程承担着极其重要的工作，无论如何都不能阻塞！！！
因此浏览器选择异步来解决这个问题

使用异步的方式，渲染主线程永不阻塞

面试题：如何理解JS异步？
参考答案：
JS是一门单线程语言，这是因为它运行在浏览器的渲染主线程中，而渲染主线程只有一个。
而渲染主线程承担着诸多的工作，例如：渲染页面、执行JS、等等都在其中运行。
如果使用同步的方式，就极有可能导致主线程产生阻塞，从而导致消息队列中的其它任务无法得倒执行，这样的话，繁忙的主线程白白浪费时间，另一方面导致页面无法及时更新，造成卡死现象。
所以浏览器采用异步的方式来避免，具体做法是当某些任务发生时，比如计时器、网络请求、事件监听等主线程将其任务交给其它线程处理，自身立即结束任务的执行，转而执行消息队列的下一个任务，当其它线程完成时，将事先传递的回调函数包装成任务加入消息队列的末尾排队，等待渲染主线程的调用。
在这种异步模式下，浏览器永不阻塞，从而最大限度的保证了单线程的流畅运行。

任务有优先级吗？

任务是没有优先级的，在消息队列里先进先出
但是消息队列是有优先级的
根据W3C的最新解释：

• 每个任务都有一个任务类型，同一个类型的任务必须在一个队列里，不同类型的任务可以分属于不同的队列。在一次事件循环中，浏览器可以根据实际情况从不同的队列中取出任务执行。
• 浏览器必须准备好一个微队列，微队列的任务优先所有其它任务执行
• 详情见W3C官网

随着浏览器的复杂度急剧提升，任务类型的增多，W3C不再使用宏队列的说法
Chrome源码中的任务类型

在目前chrome的实现中，至少包含了下面的队列：

• 微队列：用户存放需要最快执行的任务，优先级最高
• 交互队列：用于存放用户操作后产生的事件处理任务，优先级高
• 延时队列：用户存放计时器到达最后的回调任务，优先级中

添加任务到微队列的主要方式是使用Promise、MutationObserver
例如：

// 立即把一个函数添加到微队列
Promise.resolve().then(函数)

浏览器还有其它的队列，由于和我们开发关系不大，不作研究
其实W3C只规定了微队列的优先级最高，其它队列是让浏览器自行根据实际情况选择
chrome则认为用户的操作交互任务队列是除微队列外优先级最高的

面试题：阐述一下JS中的事件循环

参考答案：

事件循环又叫做消息循环，是浏览器渲染主线程的工作方式。

在chrome源码中，它开启一个不会结束的for循环，每次循环都会从消息队列里取出第一个任务执行，而其它线程只需要在合适的时候将任务加入队列末尾即可。

过去把消息队列简单分为宏队列和微队列，这种说法目前已无法满足复杂的浏览器环境，取而代之的是一种更加灵活多变的处理方式。

根据W3C官方的解释，每个任务都有不同的任务类型，同类型的任务必须在同一个队列里，不同的任务可以属于不同的队列，不同任务队列有不同的优先级，在一次事件循环中，由浏览器自行决定取哪一个队列的任务，但浏览器必须有一个微队列，微队列的任务一定具有最高的优先级，必须优先调度执行。

面试题：JS 中的计时器能做到精确计时吗？为什么？

参考答案：

不行，因为：

1. 计算机硬件没有原子钟，无法做到精确计时
2. 操作系统的计时函数本身就有少量偏差，由于 JS 的计时器最终调用的是操作系统的函数，也就携带了这些偏差
3. 按照 W3C 的标准，浏览器实现计时器时，如果嵌套层级超过 5 层，则会带有 4 毫秒的最少时间，这样在计时时间少于 4 毫秒时又带来了偏差
4. 受事件循环的影响，计时器的回调函数只能在主线程空闲时运行，因此又带来了偏差