看到这里，如果觉得累了，可以先休息下，这些概念需要被消化，毕竟后续将提到的事件循环机制就是基于事件触发线程的。

  所以如果仅仅是看某个碎片化知识，可能会有一种似懂非懂的感觉。要完成的梳理一遍才能快速沉淀，不易遗忘。放张图巩固下吧：

  再说一点，为什么JS引擎是单线程的？

  额，这个问题其实应该没有标准答案，譬如，可能仅仅是因为由于多线程的复杂性，譬如多线程操作一般要加锁，因此最初设计时选择了单线程。

  Browser进程和浏览器内核（Renderer进程）的通信过程

  看到这里，首先，应该对浏览器内的进程和线程都有一定理解了，那么接下来，再谈谈浏览器的Browser进程（控制进程）是如何和内核通信的，这点也理解后，就可以将这部分的知识串联起来，从头到尾有一个完整的概念。

  如果自己打开任务管理器，然后打开一个浏览器，就可以看到：任务管理器中出现了两个进程（一个是主控进程，一个则是打开Tab页的渲染进程），然后在这前提下，看下整个的过程：(简化了很多)

  这里绘一张简单的图：（很简化）

  看完这一整套流程，应该对浏览器的运作有了一定理解了，这样有了知识架构的基础后，后续就方便往上填充内容。

  这块再往深处讲的话就涉及到浏览器内核源码解析了，不属于本文范围。

  如果这一块要深挖，建议去读一些浏览器内核源码解析文章。

  梳理浏览器内核中线程之间的关系

  到了这里，已经对浏览器的运行有了一个整体的概念，接下来，先简单梳理一些概念

  GUI渲染线程与JS引擎线程互斥

  由于JavaScript是可操纵DOM的，如果在修改这些元素属性同时渲染界面（即JS线程和UI线程同时运行），那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。

  因此为了防止渲染出现不可预期的结果，浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起，GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。

  JS阻塞页面加载

  从上述的互斥关系，可以推导出，JS如果执行时间过长就会阻塞页面。

  譬如，假设JS引擎正在进行巨量的计算，此时就算GUI有更新，也会被保存到队列中，等待JS引擎空闲后执行。

  然后，由于巨量计算，所以JS引擎很可能很久很久后才能空闲，自然会感觉到巨卡无比。

  所以，要尽量避免JS执行时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞的感觉。

  WebWorker，JS的多线程？

  前文中有提到JS引擎是单线程的，而且JS执行时间过长会阻塞页面，那么JS就真的对cpu密集型计算无能为力么？

  所以，后来HTML5中支持了Web Worker。

  MDN的官方解释是：

  <pre class="code-snippet__a href='https://www.veimoz.com/1996' title='JS跨域在不同的域之间进行数据传输或通信的应用' target='_blank'js/a" data-lang="javascript">Web Worker为Web内容在后台线程中运行脚本提供了一种简单的方法。线程可以执行任务而不干扰用户界面` 一个worker是使用一个构造函数创建的一个对象(e.g. Worker()) 运行一个命名的JavaScript文件 这个文件包含将在工作线程中运行的代码; workers 运行在另一个全局上下文中,不同于当前的window `因此，使用 window快捷方式获取当前全局的范围 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回错误</pre>

  这样理解下：

  所以，如果有非常耗时的工作，请单独开一个Worker线程，这样里面不管如何翻天覆地都不会影响JS引擎主线程，只待计算出结果后，将结果通信给主线程即可，perfect!

  而且注意下，JS引擎是单线程的，这一点的本质仍然未改变，Worker可以理解是浏览器给JS引擎开的外挂，专门用来解决那些大量计算问题。

  其它，关于Worker的详解就不是本文的范畴了，因此不再赘述。

  WebWorker与SharedWorker

  既然都到了这里，就再提一下SharedWorker（避免后续将这两个概念搞混）

  看到这里，应该就很容易明白了，本质上就是进程和线程的区别。SharedWorker由独立的进程管理，WebWorker只是属于render进程下的一个线程。

  简单梳理下浏览器渲染流程

  本来是直接计划开始谈JS运行机制的，但想了想，既然上述都一直在谈浏览器，直接跳到JS可能再突兀，因此，中间再补充下浏览器的渲染流程（简单版本）。

  为了简化理解，前期工作直接省略成：（要展开的或完全可以写另一篇超长文）

  <pre class="code-snippet__js" data-lang="diff">浏览器输入url，浏览器主进程接管，开一个下载线程，`然后进行 http请求（略去DNS查询，IP寻址等等操作），然后等待响应，获取内容，随后将内容通过RendererHost接口转交给Renderer进程 `浏览器渲染流程开始</pre>

  浏览器器内核拿到内容后，渲染大概可以划分成以下几个步骤：

  所有详细步骤都已经略去，渲染完毕后就是load事件了，之后就是自己的JS逻辑处理了

  既然略去了一些详细的步骤，那么就提一些可能需要注意的细节把。

  这里重绘参考来源中的一张图：

  load事件与DOMContentLoaded事件的先后

  上面提到，渲染完毕后会触发load事件，那么你能分清楚load事件与DOMContentLoaded事件的先后么？

  很简单，知道它们的定义就可以了：

  当 DOMContentLoaded 事件触发时，仅当DOM加载完成，不包括样式表，图片。(譬如如果有async加载的脚本就不一定完成)

  当 onload 事件触发时，页面上所有的DOM，样式表，脚本，图片都已经加载完成了。（渲染完毕了）

  所以，顺序是：DOMContentLoaded -> load

  css加载是否会阻塞dom树渲染？

  这里说的是头部引入css的情况

  首先，我们都知道：css是由单独的下载线程异步下载的。

  然后再说下几个现象：

  这可能也是浏览器的一种优化机制。

  因为你加载css的时候，可能会修改下面DOM节点的样式，如果css加载不阻塞render树渲染的话，那么当css加载完之后，render树可能又得重新重绘或者回流了，这就造成了一些没有必要的损耗。

  所以干脆就先把DOM树的结构先解析完，把可以做的工作做完，然后等你css加载完之后，在根据最终的样式来渲染render树，这种做法性能方面确实会比较好一点。

  普通图层和复合图层

  渲染步骤中就提到了composite概念。

  可以简单的这样理解，浏览器渲染的图层一般包含两大类：普通图层以及复合图层

  首先，普通文档流内可以理解为一个复合图层（这里称为默认复合层，里面不管添加多少元素，其实都是在同一个复合图层中）

  其次，absolute布局（fixed也一样），虽然可以脱离普通文档流，但它仍然属于默认复合层。

  然后，可以通过硬件加速的方式，声明一个新的复合图层，它会单独分配资源（当然也会脱离普通文档流，这样一来，不管这个复合图层中怎么变化，也不会影响默认复合层里的回流重绘）

  可以简单理解下：GPU中，各个复合图层是单独绘制的js网页计数器代码，所以互不影响，这也是为什么某些场景硬件加速效果一级棒

  可以Chrome源码调试 -> More Tools -> Rendering -> Layer borders中看到，黄色的就是复合图层信息

  如下图，可以验证上述的说法。

  如何变成复合图层（硬件加速）

  将该元素变成一个复合图层，就是传说中的硬件加速技术

  absolute和硬件加速的区别

  可以看到，absolute虽然可以脱离普通文档流，但是无法脱离默认复合层。所以，就算absolute中信息改变时不会改变普通文档流中render树，但是，浏览器最终绘制时，是整个复合层绘制的，所以absolute中信息的改变，仍然会影响整个复合层的绘制。（浏览器会重绘它，如果复合层中内容多，absolute带来的绘制信息变化过大，资源消耗是非常严重的）

  而硬件加速直接就是在另一个复合层了（另起炉灶），所以它的信息改变不会影响默认复合层（当然了，内部肯定会影响属于自己的复合层），仅仅是引发最后的合成（输出视图）

  复合图层的作用？

  一般一个元素开启硬件加速后会变成复合图层，可以独立于普通文档流中，改动后可以避免整个页面重绘，提升性能。

  但是尽量不要大量使用复合图层，否则由于资源消耗过度，页面反而会变的更卡。

  硬件加速时请使用index

  使用硬件加速时，尽可能的使用index，防止浏览器默认给后续的元素创建复合层渲染。

  具体的原理时这样的：webkit CSS3中，如果这个元素添加了硬件加速，并且index层级比较低，那么在这个元素的后面其它元素（层级比这个元素高的，或者相同的，并且releative或absolute属性相同的），会默认变为复合层渲染，如果处理不当会极大的影响性能。

  简单点理解，其实可以认为是一个隐式合成的概念：如果a是一个复合图层，而且b在a上面，那么b也会被隐式转为一个复合图层，这点需要特别注意。

  从Event Loop谈JS的运行机制

  到此时，已经是属于浏览器页面初次渲染完毕后的事情，JS引擎的一些运行机制分析。

  注意，这里不谈可执行上下文，VO，scop chain等概念（这些完全可以整理成另一篇文章了），这里主要是结合Event Loop来谈JS代码是如何执行的。

  读这部分的前提是已经知道了JS引擎是单线程，而且这里会用到上文中的几个概念：（如果不是很理解，可以回头温习）

  然后再理解一个概念：

  看图：

  看到这里，应该就可以理解了：为什么有时候setTimeout推入的事件不能准时执行？

  因为可能在它推入到事件列表时，主线程还不空闲，正在执行其它代码js网页计数器代码，所以自然有误差。

  事件循环机制进一步补充

  这里就直接引用一张图片来协助理解：（参考自Philip Roberts的演讲《Help, I'm stuck in an event-loop》）

  上图大致描述就是：

  单独说说定时器

  上述事件循环机制的核心是：JS引擎线程和事件触发线程。

  但事件上，里面还有一些隐藏细节，譬如调用setTimeout后，是如何等待特定时间后才添加到事件队列中的？

  是JS引擎检测的么？当然不是了。它是由定时器线程控制（因为JS引擎自己都忙不过来，根本无暇分身）

  为什么要单独的定时器线程？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，因此很有必要单独开一个线程用来计时。

  什么时候会用到定时器线程？当使用setTimeout或setInterval时，它需要定时器线程计时，计时完成后就会将特定的事件推入事件队列中。

  譬如:

  <pre class="code-snippet__js" data-lang="javascript">setTimeout(function(){` console.log('hello!');`}, 1000);</pre>

  这段代码的作用是当1000毫秒计时完毕后（由定时器线程计时），将回调函数推入事件队列中，等待主线程执行。

  <pre class="code-snippet__js" data-lang="javascript">setTimeout(function(){` console.log('hello!');}, 0); `console.log('begin');</pre>

  这段代码的效果是最快的时间内将回调函数推入事件队列中，等待主线程执行。

  注意

  setTimeout而不是setInterval

  用setTimeout模拟定期计时和直接用setInterval是有区别的。

  因为每次setTimeout计时到后就会去执行，然后执行一段时间后才会继续setTimeout，中间就多了误差（误差多少与代码执行时间有关）

  而setInterval则是每次都精确的隔一段时间推入一个事件（但是，事件的实际执行时间不一定就准确，还有可能是这个事件还没执行完毕，下一个事件就来了）

  而且setInterval有一些比较致命的问题就是：

  所以，鉴于这么多但问题，目前一般认为的最佳方案是：用setTimeout模拟setInterval，或者特殊场合直接用requestAnimationFrame

  补充

  JS高程中有提到，JS引擎会对setInterval进行优化，如果当前事件队列中有setInterval的回调，不会重复添加。不过，仍然是有很多问题。

  事件循环进阶：macrotask与microtask

  上文中将JS事件循环机制梳理了一遍，在ES5的情况是够用了，但是在ES6盛行的现在，仍然会遇到一些问题，譬如下面这题：

  <pre class="code-snippet__js" data-lang="javascript">console.log('script start');` setTimeout(function() { console.log('setTimeout');}, 0); Promise.resolve().then(function() { console.log('promise1');}).then(function() { console.log('promise2');}); `console.log('script end');</pre>

  嗯哼，它的正确执行顺序是这样子的：

  <pre class="code-snippet__js" data-lang="properties">script start`script endpromise1promise2`setTimeout</pre>

  为什么呢？因为Promise里有了一个一个新的概念：microtask。

  或者，进一步，JS中分为两种任务类型：macrotask和microtask，在ECMAScript中，microtask称为jobs，macrotask可称为task。

  它们的定义？区别？简单点可以按如下理解：

  分别很么样的场景会形成macrotask和microtask呢？

  补充

  在node环境下，process.nextTick的优先级高于Promise，也就是可以简单理解为：在宏任务结束后会先执行微任务队列中的nextTickQueue部分，然后才会执行微任务中的Promise部分。

  再根据线程来理解下：

  所以，总结下运行机制：

  如图：

  另外，请注意下Promise的polyfill与官方版本的区别：

  注意

  有一些浏览器执行结果不一样（因为它们可能把microtask当成macrotask来执行了），但是为了简单，这里不描述一些不标准的浏览器下的场景（但记住，有些浏览器可能并不标准）

  补充：使用MutationObserver实现microtask

  MutationObserver可以用来实现microtask（它属于microtask，优先级小于Promise，一般是Promise不支持时才会这样做）

  它是HTML5中的新特性，作用是：监听一个DOM变动，当DOM对象树发生任何变动时，Mutation Observer会得到通知

  像以前的Vue源码中就是利用它来模拟nextTick的，具体原理是，创建一个TextNode并监听内容变化，然后要nextTick的时候去改一下这个节点的文本内容，如下：（Vue的源码，未修改）

  <pre class="code-snippet__js" data-lang="javascript">var counter = 1`var observer = new MutationObserver(nextTickHandler)var textNode = document.createTextNode(String(counter)) observer.observe(textNode, { characterData: true})timerFunc = () => { counter = (counter + 1) % 2 textNode.data = String(counter)`}</pre>

  不过，现在的Vue（2.5+）的nextTick实现移除了MutationObserver的方式（据说是兼容性原因），取而代之的是使用MessageChannel（当然，默认情况仍然是Promise，不支持才兼容的）。

  MessageChannel属于宏任务，优先级是：MessageChannel->setTimeout，所以Vue（2.5+）内部的nextTick与2.4及之前的实现是不一样的，需要注意下。

  写在最后的话

  看到这里，不知道对JS的运行机制是不是更加理解了，从头到尾梳理，而不是就某一个碎片化知识应该是会更清晰的吧？

  同时，也应该注意到了JS根本就没有想象的那么简单，前端的知识也是无穷无尽，层出不穷的概念、N多易忘的知识点、各式各样的框架、底层原理方面也是可以无限的往下深挖，然后你就会发现，你知道的太少了。。。

  往期

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