浏览器和Javascript运行机制

浏览器进程

浏览器是多进程的：

进程名称	作用	简介
Browser进程	1. 负责浏览器界面显示，与用户交互。如前进，后退等 2. 负责各个页面的管理，创建和销毁其他进程 3. 将Renderer进程得到的内存中的Bitmap，绘制到用户界面上 4. 网络资源的管理，下载等	浏览器的主进程（负责协调、主控）
第三方插件进程		每种类型的插件对应一个进程，仅当使用该插件时才创建
GPU进程	用于3D绘制等	最多一个
浏览器渲染进程	页面渲染、脚本执行、时间处理等	默认每个tab页面一个进程，互不影响

浏览器多进程优势：

避免单个page crash影响整个浏览器

避免第三方插件crash影响整个浏览器

多进程充分利用多核优势

方便使用沙盒模型隔离插件等进程，提高浏览器稳定性

浏览器渲染进程

浏览器内核，Renderer进程，内部是多线程的

浏览器的渲染进程是多线程的：

线程名称	作用	备注
GUI渲染线程	负责渲染浏览器界面，解析HTML，CSS，构建DOM树和RenderObject树，布局和绘制等。当界面需要重绘（Repaint）或由于某种操作引发回流(reflow)时，该线程就会执行	GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起（相当于被冻结了），GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行
JS引擎线程	也称为JS内核，负责处理Javascript脚本程序。（例如V8引擎） JS引擎线程负责解析Javascript脚本，运行代码。 JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来，然后加以处理，一个Tab页（renderer进程）中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序	GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，所以如果JS执行的时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞。
事件触发线程	归属于浏览器而不是JS引擎，用来控制事件循环（可以理解，JS引擎自己都忙不过来，需要浏览器另开线程协助）当JS引擎执行代码块如setTimeOut时（也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等），会将对应任务添加到事件线程中当对应的事件符合触发条件被触发时，该线程会把事件添加到待处理队列的队尾，等待JS引擎的处理	由于JS的单线程关系，所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理（当JS引擎空闲时才会去执行）
定时触发器线程	传说中的setInterval与setTimeout所在线程浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,（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）因此通过单独线程来计时并触发定时（计时完毕后，添加到事件队列中，等待JS引擎空闲后执行）
异步http请求线程	在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求将检测到状态变更时，如果设置有回调函数，异步线程就产生状态变更事件，将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。

Browser进程和浏览器内核（Renderer进程）的通信过程

Browser进程收到用户请求，首先需要获取页面内容（譬如通过网络下载资源），随后将该任务通过RendererHost接口传递给Render进程
Renderer进程的Renderer接口收到消息，简单解释后，交给渲染线程，然后开始渲染
- 渲染线程接收请求，加载网页并渲染网页，这其中可能需要Browser进程获取资源和需要GPU进程来帮助渲染
- 当然可能会有JS线程操作DOM（这样可能会造成回流并重绘）
- 最后Render进程将结果传递给Browser进程
Browser进程接收到结果并将结果绘制出来

浏览器渲染流程

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
1. 解析html建立dom树
2. 解析css构建render树（将CSS代码解析成树形的数据结构，然后结合DOM合并成render树）
3. 布局render树（Layout/reflow），负责各元素尺寸、位置的计算
4. 绘制render树（paint），绘制页面像素信息
5. 浏览器会将各层的信息发送给GPU，GPU会将各层合成（composite），显示在屏幕上。
渲染完毕后就是load事件了，之后就是自己的JS逻辑处理了

JS的运行机制

JS分为同步任务和异步任务
同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
主线程之外，事件触发线程管理着一个任务队列，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。
一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕（此时JS引擎空闲），系统就会读取任务队列，将可运行的异步任务添加到可执行栈中，开始执行。

定时器

定时器是由定时器线程控制。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。

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。

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

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）

setInterval有一些比较致命的问题

累计效应：如果setInterval代码在（setInterval）再次添加到队列之前还没有完成执行，就会导致定时器代码连续运行好几次，而之间没有间隔。就算正常间隔执行，多个setInterval的代码执行时间可能会比预期小（因为代码执行需要一定时间）

把浏览器最小化显示等操作时，setInterval并不是不执行程序。它会把setInterval的回调函数放在队列中，等浏览器窗口再次打开时，一瞬间全部执行时

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

macrotask 与 microtask

macrotask

在ECMAScript中称为task，又称之为宏任务

每次执行栈执行的代码就是一个宏任务（包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行）

主代码块，setTimeout，setInterval等（可以看到，事件队列中的每一个事件都是一个macrotask）

macrotask中的事件都是放在一个事件队列中的，而这个队列由事件触发线程维护

每一个task会从头到尾将这个任务执行完毕，不会执行其它
浏览器为了能够使得JS内部task与DOM任务能够有序的执行，会在一个task执行结束后，在下一个 task 执行开始前，对页面进行重新渲染。（即：task -> 渲染 -> task -> …）

microtask

在ECMAScript中称为jobs，又称之为微任务

在当前 task 执行结束后立即执行的任务

Promise，process.nextTick等

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。

microtask中的所有微任务都是添加到微任务队列（Job Queues）中，等待当前macrotask执行完毕后执行，而这个队列由JS引擎线程维护

在当前task任务后，下一个task之前，在渲染之前
所以它的响应速度相比setTimeout（setTimeout是task）会更快，因为无需等渲染
也就是说，在某一个macrotask执行完后，就会将在它执行期间产生的所有microtask都执行完毕（在渲染前）

总结

执行一个宏任务（栈中没有就从事件队列中获取）
执行过程中如果遇到微任务，就将它添加到微任务的任务队列中
宏任务执行完毕后，立即执行当前微任务队列中的所有微任务（依次执行）
当前宏任务执行完毕，开始检查渲染，然后GUI线程接管渲染
渲染完毕后，JS线程继续接管，开始下一个宏任务（从事件队列中获取）

备注

官方版本中，Promise是标准的microtask形式。
polyfill，一般都是通过setTimeout模拟的Promise，所以是macrotask形式

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）