前言

最近發(fā)現(xiàn)有不少介紹JS單線程運行機制的文章，但是發(fā)現(xiàn)很多都僅僅是介紹某一部分的知識，而且各個地方的說法還不統(tǒng)一，容易造成困惑。

因此準備梳理這塊知識點，結(jié)合已有的認知，基于網(wǎng)上的大量參考資料，從瀏覽器多進程到JS單線程，將JS引擎的運行機制系統(tǒng)的梳理一遍。

展現(xiàn)形式：由于是屬于系統(tǒng)梳理型，就沒有由淺入深了，而是從頭到尾的梳理知識體系， 重點是將關(guān)鍵節(jié)點的知識點串聯(lián)起來，而不是僅僅剖析某一部分知識。

內(nèi)容是：從瀏覽器進程，再到瀏覽器內(nèi)核運行，再到JS引擎單線程，再到JS事件循環(huán)機制，從頭到尾系統(tǒng)的梳理一遍，擺脫碎片化，形成一個知識體系

目標是：看完這篇文章后，對瀏覽器多進程，JS單線程，JS事件循環(huán)機制這些都能有一定理解， 有一個知識體系骨架，而不是似懂非懂的感覺。

另外，本文適合有一定經(jīng)驗的前端人員，新手請規(guī)避，避免受到過多的概念沖擊?？梢韵却嫫饋恚辛艘欢ɡ斫夂笤倏?，也可以分成多批次觀看，避免過度疲勞。

大綱

• 區(qū)分進程和線程

• 瀏覽器是多進程的

• 瀏覽器都包含哪些進程？

• 瀏覽器多進程的優(yōu)勢

• 重點是瀏覽器內(nèi)核（渲染進程）

• Browser進程和瀏覽器內(nèi)核（Renderer進程）的通信過程

• 梳理瀏覽器內(nèi)核中線程之間的關(guān)系

• GUI渲染線程與JS引擎線程互斥

• JS阻塞頁面加載

• WebWorker，JS的多線程？

• WebWorker與SharedWorker

• 簡單梳理下瀏覽器渲染流程

• load事件與DOMContentLoaded事件的先后

• css加載是否會阻塞dom樹渲染？

• 普通圖層和復合圖層

• 從Event Loop談JS的運行機制

• 事件循環(huán)機制進一步補充

• 單獨說說定時器

• setTimeout而不是setInterval

• 事件循環(huán)進階：macrotask與microtask

• 寫在最后的話

區(qū)分進程和線程

線程和進程區(qū)分不清，是很多新手都會犯的錯誤，沒有關(guān)系。這很正常。先看看下面這個形象的比喻：

再完善完善概念：

然后再鞏固下：

如果是windows電腦中，可以打開任務(wù)管理器，可以看到有一個后臺進程列表。對，那里就是查看進程的地方，而且可以看到每個進程的內(nèi)存資源信息以及cpu占有率。

最后，再用較為官方的術(shù)語描述一遍：

• 進程是cpu資源分配的最小單位（是能擁有資源和獨立運行的最小單位）

• 線程是cpu調(diào)度的最小單位（線程是建立在進程的基礎(chǔ)上的一次程序運行單位，一個進程中可以有多個線程）

tips

• 不同進程之間也可以通信，不過代價較大

• 現(xiàn)在，一般通用的叫法：單線程與多線程，都是指在一個進程內(nèi)的單和多。（所以核心還是得屬于一個進程才行）

瀏覽器是多進程的

理解了進程與線程了區(qū)別后，接下來對瀏覽器進行一定程度上的認識：（先看下簡化理解）

• 瀏覽器是多進程的

• 瀏覽器之所以能夠運行，是因為系統(tǒng)給它的進程分配了資源（cpu、內(nèi)存）

• 簡單點理解，每打開一個Tab頁，就相當于創(chuàng)建了一個獨立的瀏覽器進程。

關(guān)于以上幾點的驗證，請再第一張圖：

圖中打開了Chrome瀏覽器的多個標簽頁，然后可以在Chrome的任務(wù)管理器中看到有多個進程（分別是每一個Tab頁面有一個獨立的進程，以及一個主進程）。

感興趣的可以自行嘗試下，如果再多打開一個Tab頁，進程正常會+1以上

注意：在這里瀏覽器應(yīng)該也有自己的優(yōu)化機制，有時候打開多個tab頁后，可以在Chrome任務(wù)管理器中看到，有些進程被合并了 （所以每一個Tab標簽對應(yīng)一個進程并不一定是絕對的）

瀏覽器都包含哪些進程？

知道了瀏覽器是多進程后，再來看看它到底包含哪些進程：（為了簡化理解，僅列舉主要進程）

1. Browser進程：瀏覽器的主進程（負責協(xié)調(diào)、主控），只有一個。作用有

• 負責瀏覽器界面顯示，與用戶交互。如前進，后退等

• 負責各個頁面的管理，創(chuàng)建和銷毀其他進程

• 將Renderer進程得到的內(nèi)存中的Bitmap，繪制到用戶界面上

• 網(wǎng)絡(luò)資源的管理，下載等

2. 第三方插件進程：每種類型的插件對應(yīng)一個進程，僅當使用該插件時才創(chuàng)建

3. GPU進程：最多一個，用于3D繪制等

4. 瀏覽器渲染進程（瀏覽器內(nèi)核）（Renderer進程，內(nèi)部是多線程的）：默認每個Tab頁面一個進程，互不影響。主要作用為

• 頁面渲染，腳本執(zhí)行，事件處理等

強化記憶：在瀏覽器中打開一個網(wǎng)頁相當于新起了一個進程（進程內(nèi)有自己的多線程）

當然，瀏覽器有時會將多個進程合并（譬如打開多個空白標簽頁后，會發(fā)現(xiàn)多個空白標簽頁被合并成了一個進程），如圖

另外，可以通過Chrome的更多工具 -> 任務(wù)管理器自行驗證

瀏覽器多進程的優(yōu)勢

相比于單進程瀏覽器，多進程有如下優(yōu)點：

• 避免單個page crash影響整個瀏覽器

• 避免第三方插件crash影響整個瀏覽器

• 多進程充分利用多核優(yōu)勢

• 方便使用沙盒模型隔離插件等進程，提高瀏覽器穩(wěn)定性

簡單點理解：如果瀏覽器是單進程，那么某個Tab頁崩潰了，就影響了整個瀏覽器，體驗有多差；同理如果是單進程，插件崩潰了也會影響整個瀏覽器；而且多進程還有其它的諸多優(yōu)勢。。。

當然，內(nèi)存等資源消耗也會更大，有點空間換時間的意思。

重點是瀏覽器內(nèi)核（渲染進程）

重點來了，我們可以看到，上面提到了這么多的進程，那么，對于普通的前端操作來說，最終要的是什么呢？答案是渲染進程

可以這樣理解，頁面的渲染，JS的執(zhí)行，事件的循環(huán)，都在這個進程內(nèi)進行。接下來重點分析這個進程

請牢記，瀏覽器的渲染進程是多線程的（這點如果不理解，請回頭看進程和線程的區(qū)分）

終于到了線程這個概念了?，好親切。那么接下來看看它都包含了哪些線程（列舉一些主要常駐線程）：

1. GUI渲染線程

• 負責渲染瀏覽器界面，解析HTML，CSS，構(gòu)建DOM樹和RenderObject樹，布局和繪制等。

• 當界面需要重繪（Repaint）或由于某種操作引發(fā)回流(reflow)時，該線程就會執(zhí)行

• 注意，GUI渲染線程與JS引擎線程是互斥的，當JS引擎執(zhí)行時GUI線程會被掛起（相當于被凍結(jié)了），GUI更新會被保存在一個隊列中等到JS引擎空閑時立即被執(zhí)行。

2. JS引擎線程

• 也稱為JS內(nèi)核，負責處理Javascript腳本程序。（例如V8引擎）

• JS引擎線程負責解析Javascript腳本，運行代碼。

• JS引擎一直等待著任務(wù)隊列中任務(wù)的到來，然后加以處理，一個Tab頁（renderer進程）中無論什么時候都只有一個JS線程在運行JS程序

• 同樣注意，GUI渲染線程與JS引擎線程是互斥的，所以如果JS執(zhí)行的時間過長，這樣就會造成頁面的渲染不連貫，導致頁面渲染加載阻塞。

3. 事件觸發(fā)線程

• 歸屬于瀏覽器而不是JS引擎，用來控制事件循環(huán)（可以理解，JS引擎自己都忙不過來，需要瀏覽器另開線程協(xié)助）

• 當JS引擎執(zhí)行代碼塊如setTimeOut時（也可來自瀏覽器內(nèi)核的其他線程,如鼠標點擊、AJAX異步請求等），會將對應(yīng)任務(wù)添加到事件線程中

• 當對應(yīng)的事件符合觸發(fā)條件被觸發(fā)時，該線程會把事件添加到待處理隊列的隊尾，等待JS引擎的處理

• 注意，由于JS的單線程關(guān)系，所以這些待處理隊列中的事件都得排隊等待JS引擎處理（當JS引擎空閑時才會去執(zhí)行）

4. 定時觸發(fā)器線程

• 傳說中的setInterval與setTimeout所在線程

• 瀏覽器定時計數(shù)器并不是由JavaScript引擎計數(shù)的,（因為JavaScript引擎是單線程的, 如果處于阻塞線程狀態(tài)就會影響記計時的準確）

• 因此通過單獨線程來計時并觸發(fā)定時（計時完畢后，添加到事件隊列中，等待JS引擎空閑后執(zhí)行）

• 注意，W3C在HTML標準中規(guī)定，規(guī)定要求setTimeout中低于4ms的時間間隔算為4ms。

5. 異步http請求線程

• 在XMLHttpRequest在連接后是通過瀏覽器新開一個線程請求

• 將檢測到狀態(tài)變更時，如果設(shè)置有回調(diào)函數(shù)，異步線程就產(chǎn)生狀態(tài)變更事件，將這個回調(diào)再放入事件隊列中。再由JavaScript引擎執(zhí)行。

看到這里，如果覺得累了，可以先休息下，這些概念需要被消化，畢竟后續(xù)將提到的事件循環(huán)機制就是基于事件觸發(fā)線程的，所以如果僅僅是看某個碎片化知識， 可能會有一種似懂非懂的感覺。要完成的梳理一遍才能快速沉淀，不易遺忘。放張圖鞏固下吧：

再說一點，為什么JS引擎是單線程的？額，這個問題其實應(yīng)該沒有標準答案，譬如，可能僅僅是因為由于多線程的復雜性，譬如多線程操作一般要加鎖，因此最初設(shè)計時選擇了單線程。。。

Browser進程和瀏覽器內(nèi)核（Renderer進程）的通信過程

看到這里，首先，應(yīng)該對瀏覽器內(nèi)的進程和線程都有一定理解了，那么接下來，再談?wù)劄g覽器的Browser進程（控制進程）是如何和內(nèi)核通信的， 這點也理解后，就可以將這部分的知識串聯(lián)起來，從頭到尾有一個完整的概念。

如果自己打開任務(wù)管理器，然后打開一個瀏覽器，就可以看到：任務(wù)管理器中出現(xiàn)了兩個進程（一個是主控進程，一個則是打開Tab頁的渲染進程）， 然后在這前提下，看下整個的過程：(簡化了很多)

• Browser進程收到用戶請求，首先需要獲取頁面內(nèi)容（譬如通過網(wǎng)絡(luò)下載資源），隨后將該任務(wù)通過RendererHost接口傳遞給Render進程

• Renderer進程的Renderer接口收到消息，簡單解釋后，交給渲染線程，然后開始渲染

• 渲染線程接收請求，加載網(wǎng)頁并渲染網(wǎng)頁，這其中可能需要Browser進程獲取資源和需要GPU進程來幫助渲染

• 當然可能會有JS線程操作DOM（這樣可能會造成回流并重繪）

• 最后Render進程將結(jié)果傳遞給Browser進程

• Browser進程接收到結(jié)果并將結(jié)果繪制出來

這里繪一張簡單的圖：（很簡化）

看完這一整套流程，應(yīng)該對瀏覽器的運作有了一定理解了，這樣有了知識架構(gòu)的基礎(chǔ)后，后續(xù)就方便往上填充內(nèi)容。

這塊再往深處講的話就涉及到瀏覽器內(nèi)核源碼解析了，不屬于本文范圍。

如果這一塊要深挖，建議去讀一些瀏覽器內(nèi)核源碼解析文章，或者可以先看看參考下來源中的第一篇文章，寫的不錯

梳理瀏覽器內(nèi)核中線程之間的關(guān)系

到了這里，已經(jīng)對瀏覽器的運行有了一個整體的概念，接下來，先簡單梳理一些概念

GUI渲染線程與JS引擎線程互斥

由于JavaScript是可操縱DOM的，如果在修改這些元素屬性同時渲染界面（即JS線程和UI線程同時運行），那么渲染線程前后獲得的元素數(shù)據(jù)就可能不一致了。

因此為了防止渲染出現(xiàn)不可預(yù)期的結(jié)果，瀏覽器設(shè)置GUI渲染線程與JS引擎為互斥的關(guān)系，當JS引擎執(zhí)行時GUI線程會被掛起， GUI更新則會被保存在一個隊列中等到JS引擎線程空閑時立即被執(zhí)行。

JS阻塞頁面加載

從上述的互斥關(guān)系，可以推導出，JS如果執(zhí)行時間過長就會阻塞頁面。

譬如，假設(shè)JS引擎正在進行巨量的計算，此時就算GUI有更新，也會被保存到隊列中，等待JS引擎空閑后執(zhí)行。然后，由于巨量計算，所以JS引擎很可能很久很久后才能空閑，自然會感覺到巨卡無比。

所以，要盡量避免JS執(zhí)行時間過長，這樣就會造成頁面的渲染不連貫，導致頁面渲染加載阻塞的感覺。

WebWorker，JS的多線程？

前文中有提到JS引擎是單線程的，而且JS執(zhí)行時間過長會阻塞頁面，那么JS就真的對cpu密集型計算無能為力么？

所以，后來HTML5中支持了Web Worker。

MDN的官方解釋是：

這樣理解下：

• 創(chuàng)建Worker時，JS引擎向瀏覽器申請開一個子線程（子線程是瀏覽器開的，完全受主線程控制，而且不能操作DOM）

• JS引擎線程與worker線程間通過特定的方式通信（postMessage API，需要通過序列化對象來與線程交互特定的數(shù)據(jù)）

所以，如果有非常耗時的工作，請單獨開一個Worker線程，這樣里面不管如何翻天覆地都不會影響JS引擎主線程， 只待計算出結(jié)果后，將結(jié)果通信給主線程即可，perfect!

而且注意下，JS引擎是單線程的，這一點的本質(zhì)仍然未改變，Worker可以理解是瀏覽器給JS引擎開的外掛，專門用來解決那些大量計算問題。

其它，關(guān)于Worker的詳解就不是本文的范疇了，因此不再贅述。

WebWorker與SharedWorker

既然都到了這里，就再提一下SharedWorker（避免后續(xù)將這兩個概念搞混）

• WebWorker只屬于某個頁面，不會和其他頁面的Render進程（瀏覽器內(nèi)核進程）共享

• 所以Chrome在Render進程中（每一個Tab頁就是一個render進程）創(chuàng)建一個新的線程來運行Worker中的JavaScript程序。

• SharedWorker是瀏覽器所有頁面共享的，不能采用與Worker同樣的方式實現(xiàn)，因為它不隸屬于某個Render進程，可以為多個Render進程共享使用

• 所以Chrome瀏覽器為SharedWorker單獨創(chuàng)建一個進程來運行JavaScript程序，在瀏覽器中每個相同的JavaScript只存在一個SharedWorker進程，不管它被創(chuàng)建多少次。

看到這里，應(yīng)該就很容易明白了，本質(zhì)上就是進程和線程的區(qū)別。SharedWorker由獨立的進程管理，WebWorker只是屬于render進程下的一個線程

簡單梳理下瀏覽器渲染流程

本來是直接計劃開始談JS運行機制的，但想了想，既然上述都一直在談瀏覽器，直接跳到JS可能再突兀，因此，中間再補充下瀏覽器的渲染流程（簡單版本）

為了簡化理解，前期工作直接省略成：（要展開的或完全可以寫另一篇超長文）

瀏覽器器內(nèi)核拿到內(nèi)容后，渲染大概可以劃分成以下幾個步驟：

1. 解析html建立dom樹

2. 解析css構(gòu)建render樹（將CSS代碼解析成樹形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后結(jié)合DOM合并成render樹）

3. 布局render樹（Layout/reflow），負責各元素尺寸、位置的計算

4. 繪制render樹（paint），繪制頁面像素信息

5. 瀏覽器會將各層的信息發(fā)送給GPU，GPU會將各層合成（composite），顯示在屏幕上。

所有詳細步驟都已經(jīng)略去，渲染完畢后就是load事件了，之后就是自己的JS邏輯處理了

既然略去了一些詳細的步驟，那么就提一些可能需要注意的細節(jié)把。

這里重繪參考來源中的一張圖

load事件與DOMContentLoaded事件的先后

上面提到，渲染完畢后會觸發(fā)load事件，那么你能分清楚load事件與DOMContentLoaded事件的先后么？

很簡單，知道它們的定義就可以了：

• 當 DOMContentLoaded 事件觸發(fā)時，僅當DOM加載完成，不包括樣式表，圖片。

(譬如如果有async加載的腳本就不一定完成)

• 當 onload 事件觸發(fā)時，頁面上所有的DOM，樣式表，腳本，圖片都已經(jīng)加載完成了。

（渲染完畢了）

所以，順序是：DOMContentLoaded -> load

css加載是否會阻塞dom樹渲染？

這里說的是頭部引入css的情況

首先，我們都知道：css是由單獨的下載線程異步下載的。

然后再說下幾個現(xiàn)象：

• css加載不會阻塞DOM樹解析（異步加載時DOM照常構(gòu)建）

• 但會阻塞render樹渲染（渲染時需等css加載完畢，因為render樹需要css信息）

這可能也是瀏覽器的一種優(yōu)化機制。

因為你加載css的時候，可能會修改下面DOM節(jié)點的樣式， 如果css加載不阻塞render樹渲染的話，那么當css加載完之后， render樹可能又得重新重繪或者回流了，這就造成了一些沒有必要的損耗。所以干脆就先把DOM樹的結(jié)構(gòu)先解析完，把可以做的工作做完，然后等你css加載完之后， 在根據(jù)最終的樣式來渲染render樹，這種做法性能方面確實會比較好一點。

普通圖層和復合圖層

渲染步驟中就提到了composite概念。

可以簡單的這樣理解，瀏覽器渲染的圖層一般包含兩大類：普通圖層以及復合圖層

首先，普通文檔流內(nèi)可以理解為一個復合圖層（這里稱為默認復合層，里面不管添加多少元素，其實都是在同一個復合圖層中）

其次，absolute布局（fixed也一樣），雖然可以脫離普通文檔流，但它仍然屬于默認復合層。

然后，可以通過硬件加速的方式，聲明一個新的復合圖層，它會單獨分配資源 （當然也會脫離普通文檔流，這樣一來，不管這個復合圖層中怎么變化，也不會影響默認復合層里的回流重繪）

可以簡單理解下：GPU中，各個復合圖層是單獨繪制的，所以互不影響，這也是為什么某些場景硬件加速效果一級棒

可以Chrome源碼調(diào)試 -> More Tools -> Rendering -> Layer borders中看到，黃色的就是復合圖層信息

如下圖。可以驗證上述的說法

如何變成復合圖層（硬件加速）

將該元素變成一個復合圖層，就是傳說中的硬件加速技術(shù)

• 最常用的方式：translate3d、translateZ

• opacity屬性/過渡動畫（需要動畫執(zhí)行的過程中才會創(chuàng)建合成層，動畫沒有開始或結(jié)束后元素還會回到之前的狀態(tài)）

• will-chang屬性（這個比較偏僻），一般配合opacity與translate使用（而且經(jīng)測試，除了上述可以引發(fā)硬件加速的屬性外，其它屬性并不會變成復合層），

作用是提前告訴瀏覽器要變化，這樣瀏覽器會開始做一些優(yōu)化工作（這個最好用完后就釋放）

• <video><iframe><canvas><webgl>等元素

• 其它，譬如以前的flash插件

absolute和硬件加速的區(qū)別

可以看到，absolute雖然可以脫離普通文檔流，但是無法脫離默認復合層。所以，就算absolute中信息改變時不會改變普通文檔流中render樹， 但是，瀏覽器最終繪制時，是整個復合層繪制的，所以absolute中信息的改變，仍然會影響整個復合層的繪制。（瀏覽器會重繪它，如果復合層中內(nèi)容多，absolute帶來的繪制信息變化過大，資源消耗是非常嚴重的）

而硬件加速直接就是在另一個復合層了（另起爐灶），所以它的信息改變不會影響默認復合層 （當然了，內(nèi)部肯定會影響屬于自己的復合層），僅僅是引發(fā)最后的合成（輸出視圖）

復合圖層的作用？

一般一個元素開啟硬件加速后會變成復合圖層，可以獨立于普通文檔流中，改動后可以避免整個頁面重繪，提升性能

但是盡量不要大量使用復合圖層，否則由于資源消耗過度，頁面反而會變的更卡

硬件加速時請使用index

使用硬件加速時，盡可能的使用index，防止瀏覽器默認給后續(xù)的元素創(chuàng)建復合層渲染

具體的原理時這樣的：webkit CSS3中，如果這個元素添加了硬件加速，并且index層級比較低， 那么在這個元素的后面其它元素（層級比這個元素高的，或者相同的，并且releative或absolute屬性相同的）， 會默認變?yōu)閺秃蠈愉秩?，如果處理不當會極大的影響性能

簡單點理解，其實可以認為是一個隱式合成的概念：如果a是一個復合圖層，而且b在a上面，那么b也會被隱式轉(zhuǎn)為一個復合圖層，這點需要特別注意

另外，這個問題可以在這個地址看到重現(xiàn)（原作者分析的挺到位的，直接上鏈接）：

http://web.jobbole.com/83575/

從Event Loop談JS的運行機制

到此時，已經(jīng)是屬于瀏覽器頁面初次渲染完畢后的事情，JS引擎的一些運行機制分析。

注意，這里不談可執(zhí)行上下文，VO，scop chain等概念（這些完全可以整理成另一篇文章了），這里主要是結(jié)合Event Loop來談JS代碼是如何執(zhí)行的。

讀這部分的前提是已經(jīng)知道了JS引擎是單線程，而且這里會用到上文中的幾個概念：（如果不是很理解，可以回頭溫習）

• JS引擎線程

• 事件觸發(fā)線程

• 定時觸發(fā)器線程

然后再理解一個概念：

• JS分為同步任務(wù)和異步任務(wù)

• 同步任務(wù)都在主線程上執(zhí)行，形成一個執(zhí)行棧

• 主線程之外，事件觸發(fā)線程管理著一個任務(wù)隊列，只要異步任務(wù)有了運行結(jié)果，就在任務(wù)隊列之中放置一個事件。

• 一旦執(zhí)行棧中的所有同步任務(wù)執(zhí)行完畢（此時JS引擎空閑），系統(tǒng)就會讀取任務(wù)隊列，將可運行的異步任務(wù)添加到可執(zhí)行棧中，開始執(zhí)行。

看圖：

看到這里，應(yīng)該就可以理解了：為什么有時候setTimeout推入的事件不能準時執(zhí)行？因為可能在它推入到事件列表時，主線程還不空閑，正在執(zhí)行其它代碼， 所以自然有誤差。

事件循環(huán)機制進一步補充

這里就直接引用一張圖片來協(xié)助理解：（參考自Philip Roberts的演講《Help, I'm stuck in an event-loop》）

上圖大致描述就是：

• 主線程運行時會產(chǎn)生執(zhí)行棧，

棧中的代碼調(diào)用某些api時，它們會在事件隊列中添加各種事件（當滿足觸發(fā)條件后，如ajax請求完畢）

• 而棧中的代碼執(zhí)行完畢，就會讀取事件隊列中的事件，去執(zhí)行那些回調(diào)

• 如此循環(huán)

• 注意，總是要等待棧中的代碼執(zhí)行完畢后才會去讀取事件隊列中的事件

單獨說說定時器

上述事件循環(huán)機制的核心是：JS引擎線程和事件觸發(fā)線程

但事件上，里面還有一些隱藏細節(jié)，譬如調(diào)用setTimeout后，是如何等待特定時間后才添加到事件隊列中的？

是JS引擎檢測的么？當然不是了。它是由定時器線程控制（因為JS引擎自己都忙不過來，根本無暇分身）

為什么要單獨的定時器線程？因為JavaScript引擎是單線程的, 如果處于阻塞線程狀態(tài)就會影響記計時的準確，因此很有必要單獨開一個線程用來計時。

什么時候會用到定時器線程？當使用setTimeout或setInterval時，它需要定時器線程計時，計時完成后就會將特定的事件推入事件隊列中。

譬如:

這段代碼的作用是當1000毫秒計時完畢后（由定時器線程計時），將回調(diào)函數(shù)推入事件隊列中，等待主線程執(zhí)行

這段代碼的效果是最快的時間內(nèi)將回調(diào)函數(shù)推入事件隊列中，等待主線程執(zhí)行

注意：

• 執(zhí)行結(jié)果是：先begin后hello!

• 雖然代碼的本意是0毫秒后就推入事件隊列，但是W3C在HTML標準中規(guī)定，規(guī)定要求setTimeout中低于4ms的時間間隔算為4ms。

(不過也有一說是不同瀏覽器有不同的最小時間設(shè)定)

• 就算不等待4ms，就算假設(shè)0毫秒就推入事件隊列，也會先執(zhí)行begin（因為只有可執(zhí)行棧內(nèi)空了后才會主動讀取事件隊列）

setTimeout而不是setInterval

用setTimeout模擬定期計時和直接用setInterval是有區(qū)別的。

因為每次setTimeout計時到后就會去執(zhí)行，然后執(zhí)行一段時間后才會繼續(xù)setTimeout，中間就多了誤差 （誤差多少與代碼執(zhí)行時間有關(guān)）

而setInterval則是每次都精確的隔一段時間推入一個事件 （但是，事件的實際執(zhí)行時間不一定就準確，還有可能是這個事件還沒執(zhí)行完畢，下一個事件就來了）

而且setInterval有一些比較致命的問題就是：

• 累計效應(yīng)（上面提到的），如果setInterval代碼在（setInterval）再次添加到隊列之前還沒有完成執(zhí)行，

就會導致定時器代碼連續(xù)運行好幾次，而之間沒有間隔。就算正常間隔執(zhí)行，多個setInterval的代碼執(zhí)行時間可能會比預(yù)期?。ㄒ驗榇a執(zhí)行需要一定時間）

• 譬如像iOS的webview,或者Safari等瀏覽器中都有一個特點，在滾動的時候是不執(zhí)行JS的，如果使用了setInterval，會發(fā)現(xiàn)在滾動結(jié)束后會執(zhí)行多次由于滾動不執(zhí)行JS積攢回調(diào)，如果回調(diào)執(zhí)行時間過長,就會非常容器造成卡頓問題和一些不可知的錯誤（這一塊后續(xù)有補充，setInterval自帶的優(yōu)化，不會重復添加回調(diào)）

• 而且把瀏覽器最小化顯示等操作時，setInterval并不是不執(zhí)行程序，

它會把setInterval的回調(diào)函數(shù)放在隊列中，等瀏覽器窗口再次打開時，一瞬間全部執(zhí)行時

所以，鑒于這么多但問題，目前一般認為的最佳方案是：用setTimeout模擬setInterval，或者特殊場合直接用requestAnimationFrame

補充：JS高程中有提到，JS引擎會對setInterval進行優(yōu)化，如果當前事件隊列中有setInterval的回調(diào)，不會重復添加。不過，仍然是有很多問題。。。

事件循環(huán)進階：macrotask與microtask

這段參考了參考來源中的第2篇文章（英文版的），（加了下自己的理解重新描述了下）， 強烈推薦有英文基礎(chǔ)的同學直接觀看原文，作者描述的很清晰，示例也很不錯，如下：

https://jakearchibald.com/2015/tasks-microtasks-queues-and-schedules/

上文中將JS事件循環(huán)機制梳理了一遍，在ES5的情況是夠用了，但是在ES6盛行的現(xiàn)在，仍然會遇到一些問題，譬如下面這題：

嗯哼，它的正確執(zhí)行順序是這樣子的：

為什么呢？因為Promise里有了一個一個新的概念：microtask

或者，進一步，JS中分為兩種任務(wù)類型：macrotask和microtask，在ECMAScript中，microtask稱為jobs，macrotask可稱為task

它們的定義？區(qū)別？簡單點可以按如下理解：

• macrotask（又稱之為宏任務(wù)），可以理解是每次執(zhí)行棧執(zhí)行的代碼就是一個宏任務(wù)（包括每次從事件隊列中獲取一個事件回調(diào)并放到執(zhí)行棧中執(zhí)行）

• 每一個task會從頭到尾將這個任務(wù)執(zhí)行完畢，不會執(zhí)行其它

• 瀏覽器為了能夠使得JS內(nèi)部task與DOM任務(wù)能夠有序的執(zhí)行，會在一個task執(zhí)行結(jié)束后，在下一個 task 執(zhí)行開始前，對頁面進行重新渲染

• microtask（又稱為微任務(wù)），可以理解是在當前 task 執(zhí)行結(jié)束后立即執(zhí)行的任務(wù)

• 也就是說，在當前task任務(wù)后，下一個task之前，在渲染之前

• 所以它的響應(yīng)速度相比setTimeout（setTimeout是task）會更快，因為無需等渲染

• 也就是說，在某一個macrotask執(zhí)行完后，就會將在它執(zhí)行期間產(chǎn)生的所有microtask都執(zhí)行完畢（在渲染前）

分別很么樣的場景會形成macrotask和microtask呢？

• macrotask：主代碼塊，setTimeout，setInterval等（可以看到，事件隊列中的每一個事件都是一個macrotask）

• microtask：Promise，process.nextTick等

__補充：在node環(huán)境下，process.nextTick的優(yōu)先級高于Promise__，也就是可以簡單理解為：在宏任務(wù)結(jié)束后會先執(zhí)行微任務(wù)隊列中的nextTickQueue部分，然后才會執(zhí)行微任務(wù)中的Promise部分。

參考：https://segmentfault.com/q/1010000011914016

再根據(jù)線程來理解下：

• macrotask中的事件都是放在一個事件隊列中的，而這個隊列由事件觸發(fā)線程維護

• microtask中的所有微任務(wù)都是添加到微任務(wù)隊列（Job Queues）中，等待當前macrotask執(zhí)行完畢后執(zhí)行，而這個隊列由JS引擎線程維護

（這點由自己理解+推測得出，因為它是在主線程下無縫執(zhí)行的）

所以，總結(jié)下運行機制：

• 執(zhí)行一個宏任務(wù)（棧中沒有就從事件隊列中獲?。?/p>

• 執(zhí)行過程中如果遇到微任務(wù)，就將它添加到微任務(wù)的任務(wù)隊列中

• 宏任務(wù)執(zhí)行完畢后，立即執(zhí)行當前微任務(wù)隊列中的所有微任務(wù)（依次執(zhí)行）

• 當前宏任務(wù)執(zhí)行完畢，開始檢查渲染，然后GUI線程接管渲染

• 渲染完畢后，JS線程繼續(xù)接管，開始下一個宏任務(wù)（從事件隊列中獲取）

如圖：

另外，請注意下Promise的polyfill與官方版本的區(qū)別：

• 官方版本中，是標準的microtask形式

• polyfill，一般都是通過setTimeout模擬的，所以是macrotask形式

• 請?zhí)貏e注意這兩點區(qū)別

注意，有一些瀏覽器執(zhí)行結(jié)果不一樣（因為它們可能把microtask當成macrotask來執(zhí)行了）， 但是為了簡單，這里不描述一些不標準的瀏覽器下的場景（但記住，有些瀏覽器可能并不標準）

20180126補充：使用MutationObserver實現(xiàn)microtask

MutationObserver可以用來實現(xiàn)microtask （它屬于microtask，優(yōu)先級小于Promise， 一般是Promise不支持時才會這樣做）

它是HTML5中的新特性，作用是：監(jiān)聽一個DOM變動， 當DOM對象樹發(fā)生任何變動時，Mutation Observer會得到通知

像以前的Vue源碼中就是利用它來模擬nextTick的， 具體原理是，創(chuàng)建一個TextNode并監(jiān)聽內(nèi)容變化， 然后要nextTick的時候去改一下這個節(jié)點的文本內(nèi)容， 如下：（Vue的源碼，未修改）

對應(yīng)Vue源碼鏈接

不過，現(xiàn)在的Vue（2.5+）的nextTick實現(xiàn)移除了MutationObserver的方式（據(jù)說是兼容性原因）， 取而代之的是使用MessageChannel （當然，默認情況仍然是Promise，不支持才兼容的）。

MessageChannel屬于宏任務(wù)，優(yōu)先級是：MessageChannel->setTimeout， 所以Vue（2.5+）內(nèi)部的nextTick與2.4及之前的實現(xiàn)是不一樣的，需要注意下。

這里不展開，可以看下https://juejin.im/post/5a1af88f5188254a701ec230

寫在最后的話

看到這里，不知道對JS的運行機制是不是更加理解了，從頭到尾梳理，而不是就某一個碎片化知識應(yīng)該是會更清晰的吧？

同時，也應(yīng)該注意到了JS根本就沒有想象的那么簡單，前端的知識也是無窮無盡，層出不窮的概念、N多易忘的知識點、各式各樣的框架、 底層原理方面也是可以無限的往下深挖，然后你就會發(fā)現(xiàn)，你知道的太少了。。。

參考資料

• https://www.cnblogs.com/lhb25/p/how-browsers-work.html

• https://jakearchibald.com/2015/tasks-microtasks-queues-and-schedules/

• https://segmentfault.com/p/1210000012780980

• http://blog.csdn.net/u013510838/article/details/55211033

• http://blog.csdn.net/Steward2011/article/details/51319298

• http://www.imweb.io/topic/58e3bfa845e5c13468f567d5

• https://segmentfault.com/a/1190000008015671

• https://juejin.im/post/5a4ed917f265da3e317df515

• http://www.cnblogs.com/iovec/p/7904416.html

• https://www.cnblogs.com/wyaocn/p/5761163.html

• http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html#comment-text

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