浏览器事件循环与vue nextTicket的实现

同步:就是在执行栈中(主线程)执行的代码

异步:就是在异步队列(macroTask、microTask)中的代码

简单理解区别就是:异步是需要延迟执行的代码

线程和进程

进程:进程是应用程序的执行实例,每一个进程都是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源所组成;进程在运行过程中能够申请创建和使用系统资源(如独立的内存区域等),这些资源也会随着进程的终止而被销毁

线程:线程则是进程内的一个独立执行单元,在不同的线程之间是可以共享进程资源的,是进程内可以调度的实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程。

简单讲,一个进程可由多个线程构成,线程是进程的组成部分。

js是单线程的,但浏览器并不是,它是一般是多进程的。

以chrome为例: 一个页签就是一个独立的进程。而javascript的执行是其中的一个线程,里面还包含了很多其他线程,如:

GUI渲染线程

http请求线程

定时器触发线程

事件触发线程

图片等资源的加载线程。

事件循环

ok,常识性内容回顾完,我们开始切入正题。

microTask 和 macroTask

常见的macroTask有:setTimeout、setInterval、setImmediate、i/o操作、ui渲染、MessageChannel、postMessage

常见的microTask有:process.nextTick、Promise、Object.observe(已废弃)、MutationObserver(html5新特性)

用线程的理论理解队列:

macroTask由事件触发线程维护
microTask通常由js引擎自己维护

一个完整的事件循环(Event loop)过程解析

初始状态:调用栈(主线程)、microTask队列、macroTask队列,macroTask里只有一个待执行的script脚本(如:入口文件)

将这个script推入调用栈,同步执行代码。在这过程中,会调用一些接口或者触发一些事件,可产生新的marcoTask与microTask。它们分别会被推入各自的任务队列。同时该script脚本会被从macroTask中移除,在调用栈执行的过程就称之为一个tick。

调用栈代码执行完成后,需要处理的是microTask中的任务。将里面的任务依次推入调用栈执行。

待microTask 所有 的任务都执行完成后,再去macroTask中获取优先级最高的任务推入调用栈。

执行渲染操作,更新界面

查看是否有web worker,如果有,则对其进行处理。

(上述过程循环往复,直到两个队列都清空)

浏览器事件循环与vue nextTicket的实现

注意:处理microTask中的任务时,是执行完所有的任务。而处理macroTask的任务时是一个一个执行。

渲染时机

经过上面的学习我们把异步拿到的数据放在macroTask中还是microTask中呢?

比如先放在macroTask中:

setTimeout(myTask, 0)

那么按照Event loop,myTask会被推入macroTask中,本次调用栈内容执行完,会执行microTask中的内容,然后进行render。而此次render是不包含myTask中的内容的。需要等到 下一次事件循环 (将myTask推入执行栈后)才能执行。

如果放在microTask中:

Promise.resolve().then(myTask)

那么按照Event loop,myTask会被推入microTask中,本次调用栈内容执行完,会执行microTask中的myTask内容,然后进行render,也就是在 本次的事件循环 中就可以进行渲染。

总结:我们在异步任务中修改dom是尽量在microTask完成。

Vue next-tick实现

Vue2.5以后,采用单独的next-tick.js来维护它。

import { noop } from 'shared/util' import { handleError } from './error' import { isIOS, isNative } from './env' // 所有的callback缓存在数组中 const callbacks = [] // 状态 let pending = false // 调用数组中所有的callback,并清空数组 function flushCallbacks () { // 重置标志位 pending = false const copies = callbacks.slice(0) callbacks.length = 0 // 调用每一个callback for (let i = 0; i < copies.length; i++) { copies[i]() } } // Here we have async deferring wrappers using both microtasks and (macro) tasks. // In < 2.4 we used microtasks everywhere, but there are some scenarios where // microtasks have too high a priority and fire in between supposedly // sequential events (e.g. #4521, #6690) or even between bubbling of the same // event (#6566). However, using (macro) tasks everywhere also has subtle problems // when state is changed right before repaint (e.g. #6813, out-in transitions). // Here we use microtask by default, but expose a way to force (macro) task when // needed (e.g. in event handlers attached by v-on). // 微任务function let microTimerFunc // 宏任务fuction let macroTimerFunc // 是否使用宏任务标志位 let useMacroTask = false // Determine (macro) task defer implementation. // Technically setImmediate should be the ideal choice, but it's only available // in IE. The only polyfill that consistently queues the callback after all DOM // events triggered in the same loop is by using MessageChannel. /* istanbul ignore if */ // 优先检查是否支持setImmediate,这是一个高版本 IE 和 Edge 才支持的特性(和setTimeout差不多,但优先级最高) if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) { macroTimerFunc = () => { setImmediate(flushCallbacks) } // 检查MessageChannel兼容性(优先级次高) } else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && ( isNative(MessageChannel) || // PhantomJS MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]' )) { const channel = new MessageChannel() const port = channel.port2 channel.port1.onmessage = flushCallbacks macroTimerFunc = () => { port.postMessage(1) } // 兼容性最好(优先级最低) } else { /* istanbul ignore next */ macroTimerFunc = () => { setTimeout(flushCallbacks, 0) } } // Determine microtask defer implementation. /* istanbul ignore next, $flow-disable-line */ // 微任务用promise来处理 if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) { const p = Promise.resolve() microTimerFunc = () => { p.then(flushCallbacks) // in problematic UIWebViews, Promise.then doesn't completely break, but // it can get stuck in a weird state where callbacks are pushed into the // microtask queue but the queue isn't being flushed, until the browser // needs to do some other work, e.g. handle a timer. Therefore we can // "force" the microtask queue to be flushed by adding an empty timer. if (isIOS) setTimeout(noop) } // promise不支持直接用宏任务 } else { // fallback to macro microTimerFunc = macroTimerFunc } /** * Wrap a function so that if any code inside triggers state change, * the changes are queued using a (macro) task instead of a microtask. */ // 强制走宏任务,比如dom交互事件,v-on (这种情况就需要强制走macroTask) export function withMacroTask (fn: Function): Function { return fn._withTask || (fn._withTask = function () { useMacroTask = true const res = fn.apply(null, arguments) useMacroTask = false return res }) } export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) { let _resolve // 缓存传入的callback callbacks.push(() => { if (cb) { try { cb.call(ctx) } catch (e) { handleError(e, ctx, 'nextTick') } } else if (_resolve) { _resolve(ctx) } }) // 如果pending为false,则开始执行 if (!pending) { // 变更标志位 pending = true if (useMacroTask) { macroTimerFunc() } else { microTimerFunc() } } // $flow-disable-line // 当为传入callback,提供一个promise化的调用 if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') { return new Promise(resolve => { _resolve = resolve }) } }

这段代码主要定义了Vue.nextTick的实现。 核心逻辑:

定义当前环境支持的microTimerFunc和macroTimerFunc(调用时会执行flushCallbacks方法)

调用nextTick时,缓存传入的callback

pending设置为false,执行microTimerFunc或macroTimerFunc(也就是执行flushCallbacks方法)

pending设置为true,执行完数组中的callbakc,清空数组

vue在this.xxx=xxx进行节点更新时,实际上是触发了Watcher的queueWatcher

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