一、事件循环
JavaScript是单线程,同一个时间只能做一件事情,所以执行任务需要排队。如果前一个耗时很长,那么下一个只能等待。
1)两种任务
为了更好的处理任务,JavaScript语言的设计者将任务分为两种:同步任务(synchronous)与异步任务(asynchronous)。
同步任务:在主线程上排队执行的任务。
异步任务:放在“任务队列”(task queue)中,只有当主线程空了,才会将“任务队列”中的任务放到主线程中。
这就是JavaScript的运行机制,这个过程会不断重复,这个机制叫事件循环(Event Loop)。
2)事件循环
事件循环模型可以用下图描述,图片来自Philip Roberts的演讲《Help, I’m stuck in an event loop》:
1. “WebAPIs”内的就是异步任务,包括DOM事件、Ajax和setTimeout。
2. “callback queue”内的是一个任务队列,包括click、load、done。
3. “stack”内的就是同步任务,只有当“stack”内的清空后,才会去轮询任务队列。
下面是一段代码说明,图片中的内容是打印结果,没什么悬念。
console.log('Hi');
setTimeout(function() {
console.log('there');
},5000);
console.log('SJS');
1. 将log('Hi')方法入栈,这是个普通方法,出栈被引擎执行,输出“Hi”。
2. 将setTimeout方法入栈,这是个WebAPIs内的方法,出栈被引擎交给了相应模块,继续处理后面代码。
3. 将log('SJS')加入执行栈,出栈输出“SJS”。
4. 在setTimeout方法执行5秒后,到达触发条件,将setTimeout加到任务队列中。
5. 此时的执行栈为空,所以引擎开始轮询检查任务队列,有个setTimeout,于是将setTimeout加入执行栈中。
6. 在setTimeout中有个log('there')方法,将此方法入栈,输出“there”。
3)循环过程去取Ajax
下图展示的是主线程通过事件循环过程去取Ajax的消息:
二、定时器
定时器就是setTimeout(fn, delay)和setInterval(fn, delay),定时器设定的延时是没有保证的。
如果setTimeout在时间点“n”被调用,那么执行定时器代码的JavaScript任务会在“n+delay”后才加入到消息队列中。
下图是JQuery的作者John Resig画的一张示例图:
左边是运行时间(单位ms),中间是JavaScript代码段,右边是代码计划开始执行时间。
1. 0ms时JavaScript开始执行,2ms启动setTimeout,6ms加入Mouse Click,10ms启动setInterval,12ms加入setTimeout,20ms加入setInterval,30ms、40ms、50ms加入setInterval。
2. 第1段JavaScript执行了大概18ms,在18ms时,setTimeout过期了。
3. 按照单线程FIFO规则,接下来执行Mouse Click,再依次运行setTimeout和setInterval。
4. 第1个setInterval(20ms加入)还在排队等候中,30ms又要加入setInterval,但浏览器只让一个setInterval排队,其它的都废弃掉。
5. 第1个setInterval在36ms时开始执行,此程序需要执行6ms,第2个setInterval在40ms时开始排队,42ms时开始执行。
6. 第2个执行的setInterval在48ms时完成执行,50ms时第3个setInterval开始执行,不需要排队,直接运行。
三、分割任务
在JavaScript执行的时候,页面渲染的所有更新操作都要暂停。在执行繁忙的时候,可能会导致浏览器很卡或似乎要挂掉。
定时器,可以有效暂停一段JavaScript代码的执行,还可以将代码的各个部分,分解成不会让浏览器挂掉的碎片。
1)未优化代码
长时间运行的任务,用手机扫二维码看效果会更明显
var tbody = document.getElementsByTagName("tbody")[0];
for (var i = 0; i < 20000; i++) { //创建20000个tr
var tr = document.createElement("tr");
for (var t = 0; t < 6; t++) { //每个tr有6个td
var td = document.createElement("td");
td.appendChild(document.createTextNode(i + "," + t));
tr.appendChild(td);
}
tbody.appendChild(tr); //将tr添加到tbody中
}
2)已优化代码
利用定时器分解任务,将强循环转化为非阻塞操作:
//配置部分
var rowCount = 20000;
var divideInto = 4;
var chunkSize = rowCount / divideInto; //将20000分成4个部分
var iteration = 0;
var table = document.getElementsByTagName("tbody")[0];
setTimeout(function generateRows() {
var base = chunkSize * iteration; //计算上次中断的地方
//添加tr部分
for (var i = 0; i < chunkSize; i++) {
var tr = document.createElement("tr");
for (var t = 0; t < 6; t++) {
var td = document.createElement("td");
td.appendChild(document.createTextNode((i + base) + "," + t + "," + iteration));
tr.appendChild(td);
}
table.appendChild(tr);
}
iteration++; //调度下一阶段
if (iteration < divideInto)
setTimeout(generateRows, 0);
}, 0);
参考资料:
JavaScript:彻底理解同步、异步和事件循环(Event Loop)