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浏览器事件循环与vuenextTicket怎么实现

小编给大家分享一下浏览器事件循环与vue nextTicket怎么实现，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！

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  • 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怎么实现

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

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做了在一个tick内的多个更新收集。

具体逻辑我们在这就不专门讨论了（有兴趣的可以去查阅vue的观察者模式），逻辑上就是调用了nextTick方法

所以vue的数据更新是一个异步的过程。

那么我们在vue逻辑中，当想获取刚刚渲染的dom节点时我们应该这么写

你肯定会说应该这么写

getData(res).then(()=>{
 this.xxx = res.data
 this.$nextTick(() => {
  // 这里我们可以获取变化后的 DOM
 })
})

没错，确实应该这么写。

那么问题来了~

前面不是说UI Render是在microTask都执行完之后才进行么。

而通过对vue的$nextTick分析，它实际是用promise包装的，属于microTask。

在getData.then中，执行了this.xxx= res.data，它实际也是通过wather调用$nextTick

随后，又执行了一个$nextTick

按理说目前还处在同一个事件循环，而且还没有进行UI Render，怎么在$nextTick就能拿到刚渲染的dom呢？

我之前被这个问题困扰了很久，最终通过写test用例发现，原来UI Render这块我理解错了

UI render理解

之前一直以为新的dom节点必须等UI Render之后渲染才能获取到，然而并不是这样的。

在主线程及microTask执行过程中，每一次dom或css更新，浏览器都会进行计算，而计算的结果并不会被立刻渲染，而是在当所有的microTask队列中任务都执行完毕后，统一进行渲染（这也是浏览器为了提高渲染性能和体验做的优化）所以，这个时候通过js访问更新后的dom节点或者css是可以访问到的，因为浏览器已经完成计算，仅仅是它们还没被渲染而已。

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