浏览器事件循环与vue nextTicket的实现

• 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）

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。

总结

以上所述是小编给大家介绍的浏览器事件循环与vue nextticket的实现,希望对大家有所帮助