技术解答之JavaScript的执行机制

进程与线程

我们都知道计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务；而操作系统是计算机的管理者，它负责任务的调度、资源的分配和管理，统领整个计算机硬件；应用程序则是具有某种功能的程序，程序是运行于操作系统之上的。

进程

进程是一个具有独立功能的程序在一个数据集上的一次动态执行的过程，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是应用程序运行的载体 进程是能拥有资源和独立运行的最小单位，也是程序执行的最小单位。

进程具有的特征：

• 动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命期的，是动态产生，动态消亡的；

• 并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行；

• 独立性：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；

• 结构性：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

线程

线程是程序执行中一个单一的顺序控制流程，是程序执行流的最小单元，是处理器调度和分派的基本单位。一个进程可以有一个或多个线程，各个线程之间共享程序的内存空间(也就是所在进程的内存空间)。一个标准的线程由线程ID、当前指令指针(PC)、寄存器和堆栈组成。而进程由内存空间(代码、数据、进程空间、打开的文件)和一个或多个线程组成。

进程与线程的区别

• 线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；

• 一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；

• 进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)，进程与进程之间互不可见；

• 调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

JS为什么是单线程？

JavaScript从它诞生之初就是作为浏览器的脚本语言，主要用来处理用户交互以及操作DOM，这就决定了它只能是单线程的，否则会带来非常复杂的同步问题。

举个例子： 如果JS是多线程的，其中一个线程要修改一个DOM元素，另外一个线程想要删除这个DOM元素，这时候浏览器就不知道该听谁的。所以为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就被设计成单线程。

为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，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。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质

浏览器原理

作为前端工程师，浏览器想必都不陌生，并且浏览器是多进程的。

浏览器组成部分

• 用户界面：包括地址栏，前进/后退/刷新/书签

• 浏览器引擎：在用户界面和呈现引擎之间传送指令

• 渲染引擎：用来绘制请求的内容

• 网络：用来完成网络调用，例如http请求，它具有平台无关的接口，可以在不同平台上工作

• JavaScript解释器：用来解析执行JavaScript代码

• 用户界面后端：用于绘制基本的窗口小部件，比如组合框和窗口，底层使用操作系统的用户接口

• 数据存储：属于持久层，浏览器在硬盘中保存类似cookie的各种数据，HTML5定义了web database技术，这是一种轻量级完整的客户端存储技术

注意：与大多数浏览器不同的是，谷歌（Chrome）浏览器的每个标签页都分别对应一个呈现引擎实例。每个标签页都是一个独立的进程

浏览器包含哪些进程

浏览器进程

• 浏览器的主进程(负责协调、主控)，该进程只有一个

• 负责浏览器界面显示，与用户交互。如前进，后退等

• 负责各个页面的管理，创建和销毁其他进程

• 将渲染(Renderer)进程得到的内存中的Bitmap(位图)，绘制到用户界面上

• 网络资源的管理，下载等

第三方插件进程

负责管理第三方插件

GPU进程

负责3D绘制与硬件加速（最多一个）

渲染进程

负责页面文档解析，执行与渲染

渲染进程包含哪些线程

GUI渲染线程

主要负责解析HTML，CSS，构建DOM树

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