js线程进程,事件队列

1.进程和线程
- 工厂的资源 -> 系统分配的内存(独立的一块内存)
- 工厂之间的相互独立 -> 进程之间相互独立
- 多个工人协作完成任务 -> 多个线程在进程中协作完成任务
- 工厂内有一个或多个工人 -> 一个进程由一个或多个线程组成
- 工人之间共享空间 -> 同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)

概念:
进程是cpu资源分配的最小单位(是能拥有资源和独立运行的最小单位)
线程是cpu调度的最小单位(线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位,一个进程中可以有多个线程)

浏览器是多进程的,包含:

1.Browser进程:浏览器的主进程(负责协调、主控),只有一个
2.第三方插件进程:每种类型的插件对应一个进程,仅当使用该插件时才创建
3.GPU进程:最多一个,用于3D绘制等
4.浏览器渲染进程(浏览器内核)(Renderer进程,内部是多线程的):默认每个Tab页面一个进程,互不影响。
简单点理解:如果浏览器是单进程,那么某个Tab页崩溃了,就影响了整个浏览器,体验有多差;同理如果是单进程,插件崩溃了也会影响整个浏览器;而且多进程还有其它的诸多优势。。。

每新开一个tab页面就会增加一个进程(你可以在任务管理器重看),有时如果打开几个空白的tab页面它合并成一个进程。而每一个tab页面进程是由多进程分工合作的:

1.GUI渲染线程
负责渲染浏览器界面,解析HTML,CSS,构建DOM树和RenderObject树,布局和绘制等。
当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行
注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起(相当于被冻结了),GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。

2.JS引擎线程
也称为JS内核,负责处理Javascript脚本程序。(例如V8引擎)
JS引擎线程负责解析Javascript脚本,运行代码。
JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,一个Tab页(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序
同样注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,所以如果JS执行的时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞。

3.事件触发线程
归属于浏览器而不是JS引擎,用来控制事件循环(可以理解,JS引擎自己都忙不过来,需要浏览器另开线程协助)
当JS引擎执行代码块如setTimeOut时(也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等),会将对应任务添加到事件线程中
当对应的事件符合触发条件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理
注意,由于JS的单线程关系,所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理(当JS引擎空闲时才会去执行)

4.定时触发器线程
传说中的setInterval与setTimeout所在线程
浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,(因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确)
因此通过单独线程来计时并触发定时(计时完毕后,添加到事件队列中,等待JS引擎空闲后执行)
注意,W3C在HTML标准中规定,规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。

5.异步http请求线程
在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
将检测到状态变更时,如果设置有回调函数,异步线程就产生状态变更事件,将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。


image.png
2.事件队列

在初期许多人会把异步理解成类似多线程的编程模式,其实他们中有着很大的差别,要完全理解异步,就需要了解 JS 的运行核心——事件循环(event loop)。
    2.1 事件循环:【事件队列】是一个存储着待执行任务的队列,其中的任务严格按照时间先后顺序执行,排在队头的任务将会率先执行,而排在队尾的任务会最后执行。事件队列每次仅执行一个任务,在该任务执行完毕之后,再执行下一个任务。【执行栈】则是一个类似于函数调用栈的运行容器,当执行栈为空时,JavaScript引擎便检查事件队列,如果不为空的话,事件队列便将第一个任务压入中运行。
  [From http://www.php.cn/js-tutorial-369771.html]
    2.2 常见异步任务:定时器任务(setTimeout();setInterval();)、Ajax事件、浏览器/用户行为事件(例如:浏览器加载(load)、鼠标单击click、鼠标滑动/滑过/离开(mouseover、mouseout、mouseleave等)

3.理解JavaScript引擎单线程作业

所谓单线程,是指在JS引擎中负责解释和执行JavaScript代码的线程只有一个,也不妨叫它主线程。JavaScript引擎属于单线程作业,意味着:在同一时间只能执行一个代码块,这些代码块的执行就阻塞了异步事件的处理。[From JavaScript忍者秘籍]
  JavaScript的单线程,与它的用途有关。作为浏览器脚本语言,JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。比如,假定JavaScript同时有两个线程,一个线程在某个DOM节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准?
    1 单线程意味着,【所有任务】都需要排队,前一个任务结束,才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长,后一个任务就不得不一直等着。
    2 如果排队是因为计算量大,CPU忙不过来,倒也算了,但是很多时候CPU是闲着的,因为IO设备(输入输出设备)很慢(比如Ajax操作从网络读取数据),不得不等着结果出来,再往下执行。
    3 JavaScript语言的设计者意识到,这时主线程完全可以不管IO设备,挂起处于等待中的任务,先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果,再回过头,把挂起的任务继续执行下去。
    4 于是,所有任务可以分成两种,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)。
    5 同步任务指的是,在主线程上排队执行的任务,只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务;
    6 异步任务指的是,不进入主线程、而进入"任务队列"(task queue)的任务,只有"任务队列"通知主线程,某个异步任务可以执行了,该任务才会进入主线程执行。
    7 具体来说,异步执行的运行机制如下。(同步执行也是如此,因为它可以被视为没有异步任务的异步执行。)
      (1)所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。
      (2)主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在"任务队列"之中放置一个事件。
      (3)一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。
      (4)主线程不断重复上面的第三步。
    8 只要主线程空了,就会去读取"任务队列",这就是JavaScript的运行机制。这个过程会不断重复。

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