一文彻底搞懂JS事件循环原理

要想说明白事件循环就要先引入进程和线程的概念。
进程

狭义定义：进程是正在运行的程序的实例（an instance of a computer program that is being executed）。

广义定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。

线程：

线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程，可以发现，最主要的进程有：

1. 浏览器进程
   主要负责界面显示、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。
2. 网络进程
   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（事件循环发生在渲染进程中）
   渲染进程启动后，会开启一个渲染主进程，主进程负责执行HTML,CSS,JS代码。

默认情况下，浏览器会为每一个标签页开启一个新的渲染进程，以保证每一个标签页之间不相互影响。

渲染主线程是如何工作的？

渲染主线程算是浏览器最繁忙的线程，它需要处理的任务包括但是不限于：

• 解析HTML
• 解析CSS
• 计算样式
• 布局
• 处理图层
• 执行全局的JS代码
• 执行事件处理函数
• 执行计时器的回调函数

• 执行微任务

  ······················

对于渲染主线程处理的任务繁多，如何调度任务？为何不使用多线程来处理这些事呢？

​ 渲染主线程引入排队思想来处理调度任务的问题

1. 在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无线循环；
2. 每一次循环会检查消息队列中是否有任务存在。如果有，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. 其他所有线程（包括其他进程的线程）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，如果主线程是休眠状态，则会将其唤醒以继续循环拿取任务；

   这样一来，就可以让每一个任务有条不紊的运行下去了。

   这样的整个过程，被称之为事件循环（消息循环）

要想深入的理解事件循环还要搞清楚异步、阻塞渲染、任务优先级，下面接着逐个说明

何为异步？

代码在执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务

• 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 -- addEvenetListener

如果让渲染主线程等待这些任务的时机达到，就会导致主线程长期处于【阻塞】的状态，从而导致浏览器【卡死】

渲染主线程承担着极其重要的工作，无论如何都不能够阻塞
因此，浏览器采用异步来解决阻塞这个问题，如下图所示：

如何理解JS的异步？

JS是一门单线程的语言，当它运行在浏览器渲染主线程中，渲染主线程只有一个。
而渲染主线程承担着诸多的工作，渲染页面、执行JS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很多其他任务无法得到执行。
这样一来，一方面会导致繁忙的主线程白白的消耗时间，另一方面导致页面无法及时更新，给用户造成卡死现象。
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、事件监听，主线程将任务交给其他线程去处理，自身立即结束任务的执行，转而执行后续的代码。当其他线程完成时，将事先传递的回调函数包装成任务，加入到消息队列的末尾，等待主线程调度执行。

在这种异步的模式下，浏览器永不会阻塞，从而最大限度的保证了单线程的流畅进行。

任务有优先级吗？

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，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，微队列中的任务优先所有其他任务。

在目前chrome的实现中，至少包含了下面的队列：

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

添加任务到微队列的主要方式使用Promise，MutationObserver

例题一

例题二

例题三

总结

事件循环又叫消息循环，是浏览器渲染主线程的工作方式。

在chrome的源码中，他开启一个不会结束的for循环，每次循环从消息队列中取出一个任务执行，而其他线程只需要在合适的时候将任务加入到队列末尾即可。

过去的消息队列简单的分为宏任务和微任务，这种说法目前已经无法满足复杂的浏览器环境，取而代之的是一种更加灵活的处理方式。

根据W3C官网的解释，每个任务有不同的类型，同类型的任务必须在同一个队列，不同的任务可以属于不用的队列。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。

反问：JS中的计时器能做到精确计时吗？为什么？