JS事件循环详解

前言：此文章是学习总结产物。

        谈到事件循环，就要先说说浏览器的进程和线程了。只有了解了这些才能更深刻理解事件循环，那么就先来聊聊浏览器进程吧。

一、什么是进程？什么是线程？

        1. 进程概念：进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的基本单位，是操作系统结构的基础。

        每个程序运行时，都有属于自己的一块内存空间，可以把这块内存空间简单的理解为进程。当几个程序同时运行时，互不干扰，如果一个程序卡死了，不影响其他程序运行。如果一个程序需要向另一个程序发起通信，只需要对方同意就可以通信了。每一个应用程序至少有一个进程，进程之间相互独立，通信需双方同意。

        浏览器在启动的时候会开辟多个进程，主要了解以下进程：

2. 线程概念：线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器，一组寄存器和栈），但它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

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。

二、渲染主线程是怎么工作的？什么是事件循环？

1.渲染主线程是浏览器最繁忙的线程，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
• 每秒页面渲染60次
• 执行全局JS代码
• 执行事件处理
• ......

2. 任务这么多，主线程怎么处理的过来呢？如何 调度任务？   ---主线程通过排队来处理任务

1. 浏览器源码中，渲染主线程的启动函数Run会进入一个无限循环，每次循环都会执行next_work_info 拿到下一个任务，从哪里拿？从消息队列（message_loop）里面拿。
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。

整个过程就被称之为事件循环也叫消息循环。

三、什么是异步？

        在代码执行的过程中，会遇到一些无法立即处理的任务比如：定时任务（setTimeout 、 setInterval），网络通信完成后执行的任务（XHR 、 Fetch），用户操作后执行的任务（addEventListener）等等。如果让主线程等待任务执行的到达时机，就会导致主线程长期处于阻塞状态，所有浏览器就采用异步来执行任务。

面试题： 如何理解 JS 的异步？

参考：     

        JS是⼀⻔单线程的语⾔，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，渲染⻚⾯、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，另⼀⽅⾯导致⻚⾯⽆法及时更新，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排队，等待主线程调度执⾏。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。

四、任务有优先级吗？

任务没有优先级，在消息队列中先进先出，但消息队列是有优先级的。

根据W3C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，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执⾏https://html.spec.whatwg.org/multipage/webappapis.html#perform-a-icrotask-checkpoint

随着浏览器的复杂度急剧提升， W3C 不再使⽤宏队列的说法

 在chrome队列中，至少包含了一下的队列：

• 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：⽤于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」

⾯试题：阐述⼀下 JS 的事件循环

参考：

        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 的源码中，它开启⼀个不会结束的 for 循环，每次循环从消息

队列中取出第⼀个任务执⾏，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。

 五、具体案例讲解

function fn1() {
  console.log(1);
  Promise.resolve().then(function () {
    console.log(2);
  });
}
setTimeout(function () {
  console.log(3);
}, 0);

Promise.resolve().then(fn1);

console.log(5);

执行步骤如下：

1.主线程执行全局js,执行到fn1时，fn1并没有调用，所以来到setTimeout，此时开启一个其他线程定时，0秒后，将fn放入延时队列。

2. 继续往下执行全局js, 来到Promise，将fn1直接放入微队列。

 3.继续执行全局JS输出 5。

4.此时全局js执行完毕，因为微队列优先级最高，所以优选执行微队列。输出 1。

5.执行fn1时，又遇到了一个Promise，所以又将fn放入微队列中。

 6.主进程中已经没有任务了，于是又去找微任务中有没有任务，找到了有fn,于是执行fn,输出 2。

 

7.执行完fn 后，主线程又去找微队列，发现没有，就去延时队列找，找到了fn,于是又将fn 拿到主线程执行。输出 3。

所有代码执行结束。

结果如下：

 以上为个人学习总结，如有不同见解请留言。