剖析JavaScript的单线程

**一、浏览器的进程和线程**

浏览器的架构是多进程的，不同的浏览器采用不同的进程架构，这个没有统一的标准,以谷歌浏览器为例，他主要有四个进程，分别是顶层的Browser process，负责标签页网页呈现的Renderer Process，负责控制网页插件的Plugin Process和负责处理GPU的GPU Process。

每个进程都可以通过创建线程或者调用线程来完成任务。打个比方，进程就相当于一个公司，线程就相当于公司的一个部门，一个公司可以只有一个部门也可以有多个部分，公司内部的资源是共享的。

**二、浏览器的渲染进程**

我们前端主要和Renderer Process打交道，在这个进程里面主要包含五个线程:

1、GUI渲染线程，用于解析html、css，构建DOM树和RenderObject树，布局和绘制等浏览器界面渲染任务|不能和JS引擎线程同时执行。

2、js引擎线程，也就是我们常说的js内核，用于解析、运行javascript代码，不能和GUI渲染线程同时执行。

3、事件触发线程，用于监听和触发事件，可以理解成由js引擎线程来执行事件绑定代码，然后另开事件触发线程用来监听事件的触发，触发以后把事件处理函数里面的代码交给js引擎线程来执行，但是js是单线程的，事件处理函数里面的代码会添加到待处理队列的末尾，也就是等js线程空闲以后才会执行。

4、定时触发器线程，就是经常使用的setInterval与setTimeout所使用的线程，可以理解成由js引擎线程来定义一个定时器，但是定时器的计数是另开单独线程来计时并触发定时，计时时间到了以后，把要执行的回调函数里面的代码添加到待处理队列的末尾，等待js线程空闲以后执行。

5、http请求线程，在我们使用XMLHttpRequest对象发送http请求的时候，是新开一个线程请求，检测到对象状态改变时，如果绑定了回调函数，异步线程就产生状态变更事件，将这个回调里面的代码添加到js线程末尾。

**三、js引擎线程的单线程**

1、分析下面代码执行过程，以定时器触发线程为例看不同线程和js线程的执行过程：

```text
console.log('js start');
setTimeout(function(){
console.log('时间到了')
},0);
console.log('js end');
```

在上面代码中，js代码是由js引擎线程执行的，这里要明确，js是单线程的，同一时间只能执行一个的任务，所以有多个等待任务的时候需要排队，排在前面的先执行，排在后面的要等待前面任务完成才能执行。开始的t1时间里面，代码至上而下执行，当碰到setTimeout，这是个定时器，需要计时，把这个计时的任务交给定时触发器线程（时间到了以后把要执行的代码排队到t1的后面t2时间里面），继续执行js代码。

最后代码执行结果为:

![img](https://pic1.zhimg.com/80/v2-7ff2169e3ee7f2818dd7013a5e84a3ec_720w.jpg)

2、分析下面代码执行过程，观察js引擎线程和GUI线程的互斥：

HTML部分：

```text
<input type="button" value='click me' id='btn'>
<div id="x"></div>
```

JavaScript部分：

```text
var btn=document.getElementById('btn');
var box=document.getElementById('x');
// wait要用于阻塞js引擎线程的执行
function wait(ms){
let time = new Date();
while(new Date()-time<ms){}
}

btn.onclick = function(){
    box.innerHTML = "doing something";
    wait(3000);//阻塞js引擎线程3秒
    box.innerHTML = "finish";
}
```

在上面代码中，开始的t1时间里面，代码至上而下执行，当碰到事件绑定的时候，把这个事件监听的任务交给事件触发线程，继续执行js代码。当用户点击按钮，事件触发线程监听到事件，把事件处理函数里面的代码从队列末尾插入，在t2事件执行里面有三行代码第一行是box.innerHTML = "doing something"，这行代码是页面渲染，交给GUI渲染线程，由于GUI渲染线程和js引擎线程是互斥的，这个时候先让t2时间里面的其他js代码wait(3000);继续执行，把box.innerHTML = "doing something"插入t2的后面t3时间里面，执行完wait(3000)以后，最后一行是box.innerHTML = "finish"，这行代码也是页面渲染，交给GUI渲染线程，由于GUI渲染线程和js引擎线程是互斥的，不能同时执行，把box.innerHTML = "finish"从队列末尾插入，变成t4时间执行。所以，最后结果是，当用户点击的时候，div里面没有内容，3秒以后直接显示finish。

**四、总结**

在前端学习过程中，js的单线程对大家理解同步和异步非常重要，熟悉js的单线程将让大家能够更好的理解事件，定时器和ajax请求的执行过程。更多关于“web前端培训”的问题，欢迎咨询千锋教育在线名师。千锋已有十余年的培训经验，课程大纲更科学更专业，有针对零基础的就业班，有针对想提升技术的提升班，高品质课程助理你实现梦想。