浏览器多线程和js单线程

我不是女神ヾ 2022-05-28 10:05 245阅读 0赞

转载自  [浏览器多线程和js单线程][js]

开发过程中遇到js线程和ui渲染线程互斥问题。导致ui无法正常更新等问题。这些问题的根源就是因为浏览器的多线程和js的单线程引起的。

看本篇博客之前，应该充分理解消息队列，事件循环，同步异步任务等概念。   
这些概念以前都知道，也了解多线程的概念。但是当遇到问题的时候，这些东西都被抛到脑后，值得深思。

#### 1.知识点补充 ####

js单线程

js运作在浏览器中，是单线程的，js代码始终在一个线程上执行，此线程被称为js引擎线程。

ps：web worker也只是允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。

但是如果单线程，任务都需要排队。排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了，但是很多时候CPU是闲着的，因为IO设备（输入输出设备）很慢（比如Ajax操作从网络读取数据），不得不等着结果出来，再往下执行。

JavaScript语言的设计者意识到，这时主线程完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。

于是，所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。

浏览器多线程

1.js引擎线程(js引擎有多个线程，一个主线程，其它的后台配合主线程)   
作用：执行js任务(执行js代码，用户输入，网络请求)

2.ui渲染线程   
作用：渲染页面(js可以操作dom，影响渲染，所以js引擎线程和UI线程是互斥的。js执行时会阻塞页面的渲染。)

3.浏览器事件触发线程   
作用：控制交互，响应用户

4.http请求线程   
作用：ajax请求等

5.定时触发器线程   
作用：setTimeout和setInteval

6.事件轮询处理线程   
作用：轮询消息队列，event loop

所以异步是浏览器的两个或者两个以上线程共同完成的。比如ajax异步请求和setTimeout

同步任务和异步任务

同步任务：在主线程排队支持的任务，前一个任务执行完毕后，执行后一个任务,形成一个执行栈，线程执行时在内存形成的空间为栈，进程形成堆结构，这是内存的结构。执行栈可以实现函数的层层调用。注意不要理解成同步代码进入栈中，按栈的出栈顺序来执行。   
异步任务会被主线程挂起，不会进入主线程，而是进入消息队列，而且必须指定回调函数，只有消息队列通知主线程，并且执行栈为空时，该消息对应的任务才会进入执行栈获得执行的机会。

主线程执行的说明: 【js的运行机制】   
（1）所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈。   
（2）主线程之外，还存在一个”任务队列”。只要异步任务有了运行结果，就在”任务队列”之中放置一个事件。   
（3）一旦”执行栈”中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取”任务队列”，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是结束等待状态，进入执行栈，开始执行。   
（4）主线程不断重复上面的第三步。

![这里写图片描述][SouthEast]

事件循环   
主线程从”任务队列”中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为Event Loop（事件循环）。   
![这里写图片描述][SouthEast 1]

上图中，主线程运行的时候，产生堆（heap）和栈（stack），栈中的代码调用各种外部API，它们在”任务队列”中加入各种事件（click，load，done）。只要栈中的代码执行完毕，主线程就会去读取”任务队列”，依次执行那些事件所对应的回调函数。

执行栈中的代码（同步任务），总是在读取”任务队列”（异步任务）之前执行。

#### 2.js引擎线程（ajax）和UI线程互斥 ####

前提：导出数据，每次从后台请求100条数据，最后拼接成文件。同时，才下载之前修改dom，显示loading效果。导出之后，取消loading效果。

1.考虑每次都要用到响应结果，则使用同步ajax，但dom就被阻塞。

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2.阻塞后，则考虑是js和ui互斥。想用settimeout，则将ajax重开线程，放入事件循环队列。   
如果是一个简单的dom则可以，但如果loading是个动图之类的，则无效。因为从循环队列取出，又一次阻塞。

$('').click(function(){ 
        $('.loadingicon').show();
        setTimeout(function(){ 
            $.ajax({
                url : '',
                async : false,
                success: function(data){ 
                    $('.loadingicon').hide();
                    alert(data);
                }
            });
        }, 0);
    });

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3.使用异步和递归==有顺序，不会出现dom阻塞

getDataByChunk(writeToCSV);
    function getDataByChunk(done){ 
        if(firstTime){
            offsetValue = 0;
            firstTime = false;
        } else{
            offsetValue = get_talent_query.offset + get_talent_query.count;
        }
        $.ajax({
            url: '',
            type: 'GET',
            dataType: 'JSON',
            data: $.extend(true, get_talent_query, {count: 100,offset: offsetValue}),
        }).done(function (re) { 
            result = result.concat(re.data.users);
    
            if(offsetValue + get_talent_query.count >= re.data.total){
                $(".btn-export-talent").html('导出数据');
                done(result);
            }else{
                getDataByChunk(done)
            }
        }).fail(function (e) { 
    });

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4.但时间较长，使用promise

// 给每个数据请求都转成promise对象
    generaterPromise(count, offset){
        let data = {
            count: count,
            offset: offset
        }
    
        return **.then( res => {
            this.exportData.splice( data.offset, 0,  ...res.data.users );
        });
    },
    //下载文件，使用了promise，下载相对的比较快
    exportCSV(){
        this.exportData = [];
        this.exportString = EXPORT_STRING.DOWNLOADING;
        let count = 100;
        let times = Math.ceil(this.pageTotal / count );
        let arr = [];
        for(let i=0; i< times; i++){
            arr.push(i);
        }
    
        // 这样使用可以保证generaterPromise函数生成的offset是需要的，如果使用for循环只会得到最后一次的变量
        let promises = arr.map( ( index )=>{ return this.generaterPromise( count, count * index); }); Promise.all( promises ).then( res => { this.exportString = EXPORT_STRING.DOWNLOAD; this.writeToCSV( this.exportData ) }).catch( error => { }) },

[js]: https://blog.csdn.net/github_34514750/article/details/76577663
[SouthEast]: /images/20220528/67299f79603943e1864a632e6bd2746b.png
[SouthEast 1]: /images/20220528/9e09d64f5cd0468189033ebacd204e42.png