对浏览器端javaScript运行机制的理解

2022-04-01 07:05:47

浏览器端javaScript运行机制的理解

线程
同步异步
Event-Loop

线程

Javascript语言的执行环境是"单线程"（single thread）。
所谓"单线程"，就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务，就必须排队，前面一个任务完成，再执行后面一个任务，以此类推。而Javascript运行在浏览器上，然而浏览器内核是多线程的，它包含以下几个线程：

GUI 渲染线程
JavaScript引擎线程
定时触发器线程
事件触发线程
异步http请求线程

我们平时使用到最多的就是GUI 渲染线程，JavaScript引擎线程，异步http请求线程。

同步异步

浏览器端能够异步主要还是因为Event-Loop这个默默的在幕后执行。

1.同步

同步，也就是JavaScript在执行的时候是按照顺序执行，前一个任务执行完毕之后才会执行下一个任务。因此当遇到比较耗时的任务时，就是使得后边的任务长时间的等待，例如当浏览器端执行一段耗时js代码，就会使得浏览器假死。因此对于这种情况就需要将耗时的任务异步执行，不阻塞其他非耗时任务的执行。

2.异步

异步，简单说就是，将耗时任务放入其他线程执行，主线成会在将来的某个时刻收到回调通知。
浏览器端的异步方式：
- 回调函数
这是异步编程最基本的方法。

假定有两个函数f1和f2，后者等待前者的执行结果。

　　f1();

　　f2();

如果f1是一个很耗时的任务，可以考虑改写f1，把f2写成f1的回调函数。

function f1(callback){

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任务代码

　　　　　　callback();

　　　　}, 1000);

　　}

执行代码就变成下面这样：

　　f1(f2);

采用这种方式，我们把同步操作变成了异步操作，f1不会堵塞程序运行，相当于先执行程序的主要逻辑，将耗时的操作推迟执行。

回调函数的优点是简单、容易理解和部署，缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合（Coupling），流程会很混乱，而且每个任务只能指定一个回调函数。

- 事件监听

另一种思路是采用事件驱动模式。任务的执行不取决于代码的顺序，而取决于某个事件是否发生。

还是以f1和f2为例。首先，为f1绑定一个事件（这里采用的jQuery的写法）。

　　f1.on('done', f2);

上面这行代码的意思是，当f1发生done事件，就执行f2。然后，对f1进行改写：

　　function f1(){

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任务代码

　　　　　　f1.trigger('done');

　　　　}, 1000);

　　}

f1.trigger('done')表示，执行完成后，立即触发done事件，从而开始执行f2。

这种方法的优点是比较容易理解，可以绑定多个事件，每个事件可以指定多个回调函数，而且可以"去耦合"（Decoupling），有利于实现模块化。缺点是整个程序都要变成事件驱动型，运行流程会变得很不清晰

- Promises对象
Promises对象是CommonJS工作组提出的一种规范，目的是为异步编程提供统一接口。

简单说，它的思想是，每一个异步任务返回一个Promise对象，该对象有一个then方法，允许指定回调函数。

function Client() {
}

Client.prototype.cancel = function (options) {
  options.cancelFlag = true;
};

Client.prototype.operation = function (options) {
  var options = options || {};
  options.cancelFlag = false;
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    //异步请求开始
    setTimeout(function () {
      if(!options.cancelFlag){
        resolve('task finish');
      } else {
        reject(new Error('cancel'));
      }
    }, 1000);
  });
};

var client1 = new Client();
var multipartOptions = {
  cancelFlag: false
}
client1.operation(multipartOptions).then(function (value) {
  console.log(value);
}).catch(function (err) {
  console.log(err);
});
client1.cancel(multipartOptions);
console.log('cancel');

但是Promise一旦执行，不可取消。

Event-Loop

一张图来看一下

JavaScript引擎的内部运行机制跟Event loop没有任何的关系。
event loops隐藏得比较深，很多人对它很陌生。但提起异步，相信每个人都知道。异步背后的“靠山”就是event loops。这里的异步准确的说应该叫浏览器的event loops或者说是javaScript运行环境的event loops，因为ECMAScript中没有event loops，event loops是在HTML Standard定义的。
总结一点就是，除了js引擎线程外的其他线程在执行完任务后都会将结果加入到Event-Loop的任务队列中，只有当js引擎线程将当前任务执行完后才会去继续执行Event-Loop的任务队列的任务。

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