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瀏覽器事件循環(huán)與vue nextTicket的實(shí)現(xiàn)

 更新時(shí)間:2019年04月16日 09:07:41   作者:轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)_陳龍  
這篇文章主要介紹了瀏覽器事件循環(huán)(結(jié)合vue nextTicket)的實(shí)現(xiàn)方法,需要的朋友可以參考下
  • 同步:就是在執(zhí)行棧中(主線程)執(zhí)行的代碼
  • 異步:就是在異步隊(duì)列(macroTask、microTask)中的代碼

簡單理解區(qū)別就是:異步是需要延遲執(zhí)行的代碼

線程和進(jìn)程

  • 進(jìn)程:進(jìn)程是應(yīng)用程序的執(zhí)行實(shí)例,每一個(gè)進(jìn)程都是由私有的虛擬地址空間、代碼、數(shù)據(jù)和其它系統(tǒng)資源所組成;進(jìn)程在運(yùn)行過程中能夠申請創(chuàng)建和使用系統(tǒng)資源(如獨(dú)立的內(nèi)存區(qū)域等),這些資源也會(huì)隨著進(jìn)程的終止而被銷毀
  • 線程:線程則是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立執(zhí)行單元,在不同的線程之間是可以共享進(jìn)程資源的,是進(jìn)程內(nèi)可以調(diào)度的實(shí)體。比進(jìn)程更小的獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。線程也被稱為輕量級(jí)進(jìn)程。

簡單講,一個(gè)進(jìn)程可由多個(gè)線程構(gòu)成,線程是進(jìn)程的組成部分。

js是單線程的,但瀏覽器并不是,它是一般是多進(jìn)程的。

以chrome為例: 一個(gè)頁簽就是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程。而javascript的執(zhí)行是其中的一個(gè)線程,里面還包含了很多其他線程,如:

  • GUI渲染線程
  • http請求線程
  • 定時(shí)器觸發(fā)線程
  • 事件觸發(fā)線程
  • 圖片等資源的加載線程。

事件循環(huán)

ok,常識(shí)性內(nèi)容回顧完,我們開始切入正題。

microTask 和 macroTask

常見的macroTask有:setTimeout、setInterval、setImmediate、i/o操作、ui渲染、MessageChannel、postMessage

常見的microTask有:process.nextTick、Promise、Object.observe(已廢棄)、MutationObserver(html5新特性)

用線程的理論理解隊(duì)列:

macroTask由事件觸發(fā)線程維護(hù)
microTask通常由js引擎自己維護(hù)

一個(gè)完整的事件循環(huán)(Event loop)過程解析

  • 初始狀態(tài):調(diào)用棧(主線程)、microTask隊(duì)列、macroTask隊(duì)列,macroTask里只有一個(gè)待執(zhí)行的script腳本(如:入口文件)
  • 將這個(gè)script推入調(diào)用棧,同步執(zhí)行代碼。在這過程中,會(huì)調(diào)用一些接口或者觸發(fā)一些事件,可產(chǎn)生新的marcoTask與microTask。它們分別會(huì)被推入各自的任務(wù)隊(duì)列。同時(shí)該script腳本會(huì)被從macroTask中移除,在調(diào)用棧執(zhí)行的過程就稱之為一個(gè)tick。
  • 調(diào)用棧代碼執(zhí)行完成后,需要處理的是microTask中的任務(wù)。將里面的任務(wù)依次推入調(diào)用棧執(zhí)行。
  • 待microTask 所有 的任務(wù)都執(zhí)行完成后,再去macroTask中獲取優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)推入調(diào)用棧。
  • 執(zhí)行渲染操作,更新界面
  • 查看是否有web worker,如果有,則對其進(jìn)行處理。

(上述過程循環(huán)往復(fù),直到兩個(gè)隊(duì)列都清空)

注意:處理microTask中的任務(wù)時(shí),是執(zhí)行完所有的任務(wù)。而處理macroTask的任務(wù)時(shí)是一個(gè)一個(gè)執(zhí)行。

渲染時(shí)機(jī)

經(jīng)過上面的學(xué)習(xí)我們把異步拿到的數(shù)據(jù)放在macroTask中還是microTask中呢?

比如先放在macroTask中:

setTimeout(myTask, 0)

那么按照Event loop,myTask會(huì)被推入macroTask中,本次調(diào)用棧內(nèi)容執(zhí)行完,會(huì)執(zhí)行microTask中的內(nèi)容,然后進(jìn)行render。而此次render是不包含myTask中的內(nèi)容的。需要等到 下一次事件循環(huán) (將myTask推入執(zhí)行棧后)才能執(zhí)行。

如果放在microTask中:

Promise.resolve().then(myTask)

那么按照Event loop,myTask會(huì)被推入microTask中,本次調(diào)用棧內(nèi)容執(zhí)行完,會(huì)執(zhí)行microTask中的myTask內(nèi)容,然后進(jìn)行render,也就是在 本次的事件循環(huán) 中就可以進(jìn)行渲染。

總結(jié):我們在異步任務(wù)中修改dom是盡量在microTask完成。

Vue next-tick實(shí)現(xiàn)

Vue2.5以后,采用單獨(dú)的next-tick.js來維護(hù)它。

import { noop } from 'shared/util'
import { handleError } from './error'
import { isIOS, isNative } from './env'

// 所有的callback緩存在數(shù)組中
const callbacks = []
// 狀態(tài)
let pending = false

// 調(diào)用數(shù)組中所有的callback,并清空數(shù)組
function flushCallbacks () {
 // 重置標(biāo)志位
 pending = false
 const copies = callbacks.slice(0)
 callbacks.length = 0
 // 調(diào)用每一個(gè)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).

// 微任務(wù)function
let microTimerFunc
// 宏任務(wù)fuction
let macroTimerFunc
// 是否使用宏任務(wù)標(biāo)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 */

// 優(yōu)先檢查是否支持setImmediate,這是一個(gè)高版本 IE 和 Edge 才支持的特性(和setTimeout差不多,但優(yōu)先級(jí)最高)
if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
 macroTimerFunc = () => {
  setImmediate(flushCallbacks)
 }
// 檢查MessageChannel兼容性(優(yōu)先級(jí)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(優(yōu)先級(jí)最低)
} else {
 /* istanbul ignore next */
 macroTimerFunc = () => {
  setTimeout(flushCallbacks, 0)
 }
}

// Determine microtask defer implementation.
/* istanbul ignore next, $flow-disable-line */

// 微任務(wù)用promise來處理
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不支持直接用宏任務(wù)
} 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.
 */
// 強(qiáng)制走宏任務(wù),比如dom交互事件,v-on (這種情況就需要強(qiáng)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
 // 緩存?zhèn)魅氲腸allback
 callbacks.push(() => {
  if (cb) {
   try {
    cb.call(ctx)
   } catch (e) {
    handleError(e, ctx, 'nextTick')
   }
  } else if (_resolve) {
   _resolve(ctx)
  }
 })
 // 如果pending為false,則開始執(zhí)行
 if (!pending) {
  // 變更標(biāo)志位
  pending = true
  if (useMacroTask) {
   macroTimerFunc()
  } else {
   microTimerFunc()
  }
 }
 // $flow-disable-line
 // 當(dāng)為傳入callback,提供一個(gè)promise化的調(diào)用
 if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
  return new Promise(resolve => {
   _resolve = resolve
  })
 }
}

這段代碼主要定義了Vue.nextTick的實(shí)現(xiàn)。 核心邏輯:

  • 定義當(dāng)前環(huán)境支持的microTimerFunc和macroTimerFunc(調(diào)用時(shí)會(huì)執(zhí)行flushCallbacks方法)
  • 調(diào)用nextTick時(shí),緩存?zhèn)魅氲腸allback
  • pending設(shè)置為false,執(zhí)行microTimerFunc或macroTimerFunc(也就是執(zhí)行flushCallbacks方法)
  • pending設(shè)置為true,執(zhí)行完數(shù)組中的callbakc,清空數(shù)組

vue在this.xxx=xxx進(jìn)行節(jié)點(diǎn)更新時(shí),實(shí)際上是觸發(fā)了Watcher的queueWatcher

export function queueWatcher (watcher: Watcher) {
 const id = watcher.id
 if (has[id] == null) {
  has[id] = true
  if (!flushing) {
   queue.push(watcher)
  } else {
   // if already flushing, splice the watcher based on its id
   // if already past its id, it will be run next immediately.
   let i = queue.length - 1
   while (i > index && queue[i].id > watcher.id) {
    i--
   }
   queue.splice(i + 1, 0, watcher)
  }
  // queue the flush
  if (!waiting) {
   waiting = true
   nextTick(flushSchedulerQueue)
  }
 }
}

queueWatcher做了在一個(gè)tick內(nèi)的多個(gè)更新收集。

具體邏輯我們在這就不專門討論了(有興趣的可以去查閱vue的觀察者模式),邏輯上就是調(diào)用了nextTick方法

所以vue的數(shù)據(jù)更新是一個(gè)異步的過程。

那么我們在vue邏輯中,當(dāng)想獲取剛剛渲染的dom節(jié)點(diǎn)時(shí)我們應(yīng)該這么寫

你肯定會(huì)說應(yīng)該這么寫

getData(res).then(()=>{
 this.xxx = res.data
 this.$nextTick(() => {
  // 這里我們可以獲取變化后的 DOM
 })
})

沒錯(cuò),確實(shí)應(yīng)該這么寫。

那么問題來了~

前面不是說UI Render是在microTask都執(zhí)行完之后才進(jìn)行么。

而通過對vue的$nextTick分析,它實(shí)際是用promise包裝的,屬于microTask。

在getData.then中,執(zhí)行了this.xxx= res.data,它實(shí)際也是通過wather調(diào)用$nextTick

隨后,又執(zhí)行了一個(gè)$nextTick

按理說目前還處在同一個(gè)事件循環(huán),而且還沒有進(jìn)行UI Render,怎么在$nextTick就能拿到剛渲染的dom呢?

我之前被這個(gè)問題困擾了很久,最終通過寫test用例發(fā)現(xiàn),原來UI Render這塊我理解錯(cuò)了

UI render理解

之前一直以為新的dom節(jié)點(diǎn)必須等UI Render之后渲染才能獲取到,然而并不是這樣的。

在主線程及microTask執(zhí)行過程中,每一次dom或css更新,瀏覽器都會(huì)進(jìn)行計(jì)算,而計(jì)算的結(jié)果并不會(huì)被立刻渲染,而是在當(dāng)所有的microTask隊(duì)列中任務(wù)都執(zhí)行完畢后,統(tǒng)一進(jìn)行渲染(這也是瀏覽器為了提高渲染性能和體驗(yàn)做的優(yōu)化)所以,這個(gè)時(shí)候通過js訪問更新后的dom節(jié)點(diǎn)或者css是可以訪問到的,因?yàn)闉g覽器已經(jīng)完成計(jì)算,僅僅是它們還沒被渲染而已。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的瀏覽器事件循環(huán)與vue nextTicket的實(shí)現(xiàn),希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持!

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