浏览器的进程模型

何为进程？

程序运行需要有它自己专属的内存空间，可以把这块内存空间简单理解为进程

每个应用至少有一个进程，进程之间相互独立，即使要通信，也需要双方同意。

何为线程？

有了进程后，就可以运行程序的代码了。

运行代码的【人】称之为【线程】

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。

 浏览器有哪些进程和线程?

浏览器是一个多进程多线程的应用程序 浏览器内部工作极其复杂。 为了避免相互影响，为了减少连环崩溃的几率，当启动浏览器后，它会自动启动多个进程 。

可以通过在浏览器的任务管理器中查看当前的所有进程 

其中，最主要的进程有： 1．浏览器进程 主要负责界面显示、用户交互、子进程管理等。浏览器进程内部会启动多个线程处理不同的任务。

2.网络进程 负责加载网络资源。网络进程内部会启动多个线程来处理不同的网络任务。

3．渲染进程 (本文章重点讲这个进程) 渲染进程启动后，会开启一个渲染主线程，主线程负责执行HTML、css、JS 代码。 默认情况下，浏览器会为每个标签页开启一个新的渲染进程，以保证不同的标签页之间不相互影响。（谷歌官方文档描述，以后有可能会实现 一个站点一个渲染进程，这样子可以有效减少进程数量）

渲染主线程是如何工作的?

渲染主线程是浏览器中最繁忙的线程，需要它处理的任务包括但不限于: 

解析HTML ,解析Css计算样式·布局处理图层每秒把页面画60次执行全局JS代码执行事件处理函数·执行计时器的回调函数......

要处理这么多的任务，主线程遇到了一个前所未有的难题:如何调度任务?比如:

我正在执行一个JS函数，执行到一半的时候用户点击了按钮，我该立即去执行点击事件的处理函数吗?我正在执行一个JS函数，执行到一-半的时候某个计时器到达了时间，我该立即去执行它的回调吗?浏览器进程通知我“用户点击了按钮"，与此同时，某个计时器也到达了时间，我应该处理哪一个呢?

渲染主线程想出了一个绝妙的主意来处理这个问题:排队  

在最开始的时候，渲染主线程会进入一个无限循环

下图就是浏览器底层源码 ，其中for(;;)就是开启了一个无限循环。 

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

这样一来，就可以让每个任务有条不紊的、持续的进行下去了。

 整个过程，被称之为事件循环（消息循环）

何为异步？

代码在执行过程中，会遇到一些无法立即处理的任务，比如：

计时完成后需要执行的任务 —— setTimeout、setInterval 网络通信完成后需要执行的任务 -- XHR、Fetch 用户操作后需要执行的任务 -- addEventListener

如果让渲染主线程等待这些任务的时机达到，就会导致主线程长期处于「阻塞」的状态，从而导致浏览器「卡死」

渲染主线程承担着极其重要的工作，无论如何都不能阻塞！

因此，浏览器选择异步来解决这个问题

 使用异步的方式，渲染主线程永不阻塞   渲染主线程js全部执行完毕后才会从其他队列去拿任务

超级重要的面试题：如何理解 JS 的异步？

参考答案：

JS是一门单线程的语言，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，渲染页面、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，另一方面导致页面无法及时更新，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。

 必备面试问答：

JS为何会阻碍渲染？

先看代码

Mr.Yuan is awesome!

change

点击按钮后，会发生什么呢？

会发现点击按钮后，3s后文本才重新绘制成功，是因为一开始主线程会把点击事件放在交互线程中

然后等到用户点击了按钮，触发了交互线程中的函数后，那么这个函数就会到消息队列里面排队，那么这个时候如果消息队列排队排到这个函数，那么主线程就会去执行这个函数。这个函数第一行js 代码是设置dom的文本为“袁老师很帅”，js确实设置了，但是设置了不代表就能在浏览器上能看得见，需要看得见必须浏览器重新渲染绘制。所以执行了设置dom文本的js后就产生了一个绘制任务，重新回到了消息队列里排队，然后执行第二段代码delay（3000），这个函数就是死循环了3s，主线程执行完毕后才会去执行消息队列里面刚排队的绘制任务。所以展示的效果是点击按钮后3s后才显示了文字。这也说明了js的执行会影响页面的绘制！

所以回归问题，为什么js会阻碍渲染，那就是因为js和和渲染都是在渲染主线程上

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 的最新解释:(最早任务分为两个队列，宏任务和微任务，最新文档描述抛弃了宏任务队列)

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（也就是说可能会有多个队列），不同类型的任务可以分属于不同的队列（这句话的意思就是说定时器类型任务可以和网络类型任务放在一个队列，注意这个和上面半句话并不冲突）。 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（这句话意思就是说不同浏览器，不同版本可能会从不同的队列中去取任务）。谷歌源码中就定义了很多任务类型，有定时器的、有交互的任务类型等等。 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 HTML Standard

随着浏览器的复杂度急剧提升，W3C 不再使用宏队列的说法

在目前 chrome 的实现中，至少包含了下面的队列：

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(microtask queue)：用户存放需要最快执行的任务，优先级「最高」,高到它没执行完，其他所有队列都需要等待，连绘制也需要等。

添加任务到微队列的主要方式主要是使用 Promise、MutationObserver

例如：

// 立即把一个函数添加到微队列

Promise.resolve().then(函数)

浏览器还有很多其他的队列，由于和我们开发关系不大，不作考虑

面试题：阐述一下 JS 的事件循环

参考答案：

事件循环(官方的描述叫event loop)又叫做消息循环（浏览器的实现叫message loop），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。

 面试题：JS 中的计时器能做到精确计时吗？为什么？

参考答案：

不行，因为：

计算机硬件没有原子钟，无法做到精确计时 操作系统的计时函数本身就有少量偏差，由于 JS 的计时器最终调用的是操作系统的函数，也就携带了这些偏差 按照 W3C 的标准，浏览器实现计时器时，如果嵌套层级超过 5 层，则会带有 4 毫秒的最少时间，这样在计时时间少于 4 毫秒时又带来了偏差 受事件循环的影响，计时器的回调函数只能在主线程空闲时运行，因此又带来了偏差

总结：

1.单线程是异步产生的原因

2.事件循环是异步的实现方式 

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