聊一聊浏览器事件循环与前端性能

在网上也看了不少关于javascript事件循环的文章，多数是以浏览器事件循环与nodejs中事件循环做对比，分析两种环境的差异。下面说的内容是浏览器事件循环与前端性能之间的关系，了解之后在开发中规避一些性能问题。以下所探讨的事件循环皆指浏览器的事件循环，本文属于个人理解，如有不对欢迎提点。

1 事件循环

  提到事件循环，相信现在多数前端小白并不陌生了。首先事件循环分为宏任务和微任务。
宏任务：鼠标事件，键盘事件，网络事件，Html解析, 定时器等；
微任务：Dom变化，Promise;

  当这些事件发生的时候浏览器会在对应的事件队列（宏任务队列和微任务队列）中添加该事件处理器（回调函数）等待执行。而事件循环是一直循环着看事件队列中是否还有未处理的处理器，如果有的话就从队列首位取出处理器执行，执行完之后就移除对应处理器，就是这样一直循环着直到浏览器关闭为止，即使事件队列为空！但是在处理宏任务队列和微任务队列的方式不同。

在一次事件循环中只能处理一个宏任务，而需要处理所有微任务直到微任务队列清空
说明：事件循环是在主程序执行完之后就开始循环执行事件，主程序说简单点就是一个js文件从第一行执行到最后一行，主程序结束（此处说的是该应用就一个js文件）
举一个生活中的例子：
  银行中排队办理业务的时候，假设每个排队等待办理的普通客户是宏任务，而VIP客户是微任务。那么在银行早上开始上班的之前，柜员启动相应的机器（电脑，打印机等）属于主程序，等一切准备好之后就开始办理业务了。假如现在有10个普通用户（宏任务）在等待，开始处理第一个客户，处理完之后叫号第二个客户，开始处理。如果在处理第二个客户的时候突然来个一个vip用户，那么在处理为完普通用户之后就轮到处理VIP用户（微任务），如果在处理VIP用户的时候又来了个VIP用户的话3号普通客户就得等待处理完两个VIP客户。当然此处举例皆是只该银行就一个服务窗口，复合js单线程模式。

下图是一个完整的事件循环图：

1536470185534.jpg

2 浏览器渲染UI渲染

  浏览器通常会尝试60秒渲染一次页面，以达到每秒60帧(60fps)的速度, 60fps是检验前端体验是否流畅的标准，在动画里就意味着当浏览器没16ms一次刷新的话，体验是最流畅的，所有在整个页面生命周期中每一次事件循环都应该在16ms内完成。
但是在事件循环中可能会处理比较耗时的任务，那么渲染就会延后这样就会导致动画看上去不流畅，更严重的可能是页面处于假死状态等影响用户体验。
如果加上UI渲染的话上面的事件循环图是这样的

1536470913687.jpg

前端性能

  上面提到浏览器会尝试16ms重新渲染页面，那么假如在处理事件的时候遇到耗时任务的时候，浏览器将会延迟渲染页面，如果处理不当那将会导致体验差问题。接下来仔细分析以下整个流程。
  首先先排除为任务，只有宏任务的程序。现在有两个点击事件

btn1
btn1

假如主线程运行需要15ms，btn1事件处理器完成需要8ms， btn2需要10ms；那么整个流程是这样：

1.jpg

假如用户点击速度很快的时候，主线程运行期间在5ms和12ms时候分别点击了btn1,btn2按钮，触发点击事件，此时因为还处与主线程运行时间内，所有此时会向宏任务队列添加两个事件任务。当主线程运行到15ms时结束，此时浏览器可以重新渲染。渲染完之后进入事件循环，首先从任务队列中取出任务btn1事件处理器执行，此过程会耗时8ms，处理完之后结束一次事件循环，并移除事件处理器btn1。此时浏览器可以重新渲染，渲染完之后又进行到第二次事件循环，重复上述步骤，直到事件队列清空为止。
  如果事件循环中存在为任务的话流程如下：

btn1
btn1

2.jpg

其实只是在宏任务之后加入了一个时间段处理为任务.。在第一循环中处理btn1事件处理器时添加promise1到微任务队列中，在执行完btn1事件之后检查微任务队列发现有一个任务待处理，然后取出处理之后移除微任务promise1在循环微任务队列，发现以微任务队列为空，28ms时浏览器可以重新渲染（此时浏览器距离上次渲染相差12ms，渲染流畅）。在执行第二次事件循环的时候，在执行到微任务队列时，需要处理两个任务，耗时8ms，46ms时浏览器可以重新渲染（此时浏览器距离上次渲染相差18ms，渲染流畅）。
总结：如果在事件循环中有的任务比较耗时，会导致浏览器渲染fps变小，从而导致用户体验差。如向页面中插入10000个td节点的时候，如果是一次循环就appendChild一次，那相当于总共会有10000个微任务待执行，这样就会影响到浏览器渲染的fps,所有会出现点击页面没有反响的体验，这就是为什么插入多个节点需要拼接到一起一次性插入节点。了解事件循环和浏览器渲染之间到联系之后，以后开发多注意一些耗时任务到处理，到此分享结束。