# 原理解析
# 1 webpack 热更新原理
- 当修改了一个或多个文件;
- 文件系统接收更改并通知
webpack
; webpack
重新编译构建一个或多个模块,并通知HMR
服务器进行更新;HMR Server
使用webSocket
通知HMR runtime
需要更新,HMR
运行时通过HTTP
请求更新jsonp
;HMR
运行时替换更新中的模块,如果确定这些模块无法更新,则触发整个页面刷新。
# 2 webpack 打包原理
webpack
是由 nodejs
编写的前端资源加载/打包工具,由 nodejs
提供了强大的文件处理,IO
能力。
webpack 的打包原理
- 识别入口文件
- 通过逐层识别模块依赖(Commonjs、amd 或者 es6 的 import,webpack 都会对其进行分析,来获取代码的依赖)
webpack
做的就是分析代码,转换代码,编译代码,输出代码- 最终形成打包后的代码
loader
loader 是文件加载器,能够加载资源文件,并对这些文件进行一些处理,诸如编译、压缩等,最终一起打包到指定的文件中
处理一个文件可以使用多个 loader,loader 的执行顺序和配置中的顺序是相反的,即最后一个 loader 最先执行,第一个 loader 最后执行
第一个执行的 loader 接收源文件内容作为参数,其它 loader 接收前一个执行的 loader 的返回值作为参数,最后执行的 loader 会返回此模块的JavaScript 源码
plugin
在 webpack 运行的生命周期中会广播出许多事件,plugin 可以监听这些事件,在合适的时机通过 webpack 提供的 API 改变输出结果。
loader 和 plugin 的区别
loader
,它是一个转换器,将A文件进行编译成 B
文件,比如:将 A.less
转换为 A.css
,单纯的文件转换过程。
plugin
是一个扩展器,它丰富了 webpack
本身,针对是 loader
结束后,webpack
打包的整个过程,它并不直接操作文件,而是基于事件机制工作,会监听 webpack
打包过程中的某些节点,执行广泛的任务
# 3 React 和 Vue 的 diff 时间复杂度从 O(n^3) 优化到 O(n)的原理
它们做了三种优化来降低复杂度:
- 如果父节点不同,放弃对子节点的比较,直接删除旧节点然后添加新的节点重新渲染;
- 如果子节点有变化,
Virtual DOM
不会计算变化的是什么,而是重新渲染 - 通过唯一的
key
策略
# 4 Vue 中的 computed 是如何实现的
computed
本身是通过代理的方式代理到组件实例上的,所以读取计算属性的时候,执行的是一个内部的 getter
,而不是用户定义的方法。
computed
内部实现了一个惰性的 watcher
,在实例化的时候不会去求值,其内部通过 dirty
属性标记计算属性是否需要重新求值。当 computed
依赖的任一状态(不一定是 return
中的)发生变化,都会通知这个惰性 watcher
,让它把 dirty
属性设置为 true
。所以,当再次读取这个计算属性的时候,就会重新去求值。
# 5 NextTick 原理分析
$nextTick
可以让我们在下次DOM
更新循环结束之后执行延迟回调,用于获得更新后的DOM
。
由于 Vue DOM 更新是异步执行的,即修改数据时,视图不会立即更新,而是会监听数据变化,并缓存在同一事件循环中,等同一数据循环中的所有数据变化完成之后,再统一进行视图更新。为了确保得到更新后的DOM,所以设置了 Vue.nextTick()
方法。
MutationObserver
MutationObserver
是 HTML5 新增的属性,用于监听 DOM 修改事件,能够监听到节点的属性、文本内容、子节点等的改动。
调用过程是要先给它绑定回调,得到 MO 实例,这个回调会在 MO 实例监听到变动时触发。这里 MO 的回调是放在 microtask 中执行的。
// 创建MO实例
const observer = new MutationObserver(callback)
const textNode = '想要监听的Don节点'
observer.observe(textNode, {
characterData: true // 说明监听文本内容的修改
})
在 Vue 2.4 之前都是使用的 microtasks
,但是 microtasks
的优先级过高,在某些情况下可能会出现比事件冒泡更快的情况,但如果都使用 macrotasks
又可能会出现渲染的性能问题。所以在新版本中,会默认使用 microtasks
,但在特殊情况下会使用 macrotasks
,比如 v-on
。
对于实现 macrotasks
,会先判断是否能使用 setImmediate
,不能的话降级为 MessageChannel
,以上都不行的话就使用 setTimeout
。
if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
macroTimerFunc = () => {
setImmediate(flushCallbacks)
}
} else if (
typeof MessageChannel !== 'undefined' &&
(isNative(MessageChannel) ||
MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]')
) {
const channel = new MessageChannel()
const port = channel.port2
channel.port1.onmessage = flushCallbacks
macroTimerFunc = () => {
port.postMessage(1)
}
} else {
macroTimerFunc = () => {
setTimeout(flushCallbacks, 0)
}
}
总结
以上就是 vue
的 nextTick
方法的实现原理了,总结一下就是:
vue
用异步队列的方式来控制DOM
更新和nextTick
回调先后执行microtask
因为其高优先级特性,能确保队列中的微任务在一次事件循环前被执行完毕- 因为兼容性问题,
vue
不得不做了microtask
向macrotask
的降级方案
或者这么回答:
原理就是使用宏任务或微任务来完成事件调用的机制,让自己的回调事件在一个 eventloop
的最后执行。宏任务或微任务根据浏览器情况采取不同的 api
,常见的 macro task
有 setTimeout
、MessageChannel
、postMessage
、setImmediate
;常见的 micro task
有 MutationObsever
和 Promise.then
。
# 6 线程,进程,EventLoop
# 线程与进程
我们经常说JS 是单线程执行的,指的是一个进程里只有一个主线程。
那到底什么是线程?什么是进程?
官方的说法是:进程是 CPU 资源分配的最小单位;线程是 CPU 调度的最小单位。
- 进程好比工厂,有单独专属于自己的工厂资源。
- 线程好比工人,多个工人在一个工厂协作。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。
- 工人们共享工厂的空间。进程的内存空间是共享的,每个线程都可以用这些共享内存。
- 多个工厂之间是独立存在的。
# 多进程与多线程
多进程
在同一个时间里,同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态。多进程带来的好处是明显的。比如你可以听歌词的同时打开编辑器敲代码,编辑器和听歌软件的进程之间丝毫不会相互干扰。
多线程
程序中包含多个执行流,即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务。允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。
以 chrome
为例,当你打开一个 tab
页面时,其实就是创建了一个进程,一个进程中可以有多个线程,比如渲染线程,js
引擎线程,HTTP
请求线程等等。当你发起一个请求时,其实就是创建了一个线程,当请求结束后,该线程可能就会被销毁。
# 浏览器内核
浏览器内核是多线程,在内核控制下各线程相互配合保持同步,一个浏览器通常由以下常驻线程组成:
- GUI 渲染线程
- JavaScript 引擎线程
- 定时触发器线程
- 事件触发线程
- 异步 http 请求线程
GUI 渲染线程
- 主要负责页面的渲染,解析
HTML
、CSS
,构建DOM
树,布局和绘制等。 - 当界面需要重绘或者由于某种操作引发回流时,将执行该线程。
- 该线程与 JS 引擎线程互斥,当执行 JS 引擎线程时,GUI 渲染会被挂起,当任务队列空闲时,主线程才会去执行 GUI 渲染。
JavaScript 引擎线程
- 该线程当然是主要负责处理
JavaScript
脚本,执行代码。 - 也是主要负责执行准备好待执行的事件,即定时器计数结束,或者异步请求成功并正确返回时,将依次进入任务队列,等待 JS 引擎线程的执行。
- 当然,该线程与 GUI 渲染线程互斥,当 JS 引擎线程执行
JavaScript
脚本时间过长,将导致页面渲染的阻塞。
定时触发器线程
- 负责执行异步定时器一类的函数的线程,如:
setTimeout
,setInterval
。 - 主线程依次执行代码时,遇到定时器,会将定时器交给该线程处理,当计数完毕后,事件触发线程会将计数完毕后的事件加入到任务队列的尾部,等待JS引擎线程执行。
事件触发线程
- 主要负责将准备好的事件交给 JS引擎线程执行。
比如
setTimeout
定时器计数结束,ajax
等异步请求成功并触发回调函数,或者用户触发点击事件时,该线程会将整装待发的事件依次加入到任务队列的队尾,等待 JS 引擎线程的执行。
异步 http 请求线程
- 负责执行异步请求一类的函数的线程,如:
Promise
,axios
,ajax
等。 - 主线程依次执行代码时,遇到异步请求,会将函数交给该线程处理,当监听到状态码变更,如果有回调函数,事件触发线程会将回调函数加入到任务队列的尾部,等待JS引擎线程执行。
# 浏览器中的 Event Loop
Micro-Task 与 Macro-Task
浏览器端事件循环中的异步队列有两种:macro(宏任务)队列和 micro(微任务)队列。宏任务队列可以有多个,微任务队列只有一个。
- 常见的 macro-task 比如:
setTimeout
、setInterval
、script
(整体代码)、I/O
操作、UI
渲染等。 - 常见的 micro-task 比如:
new Promise().then(回调)
、MutationObserver
(html5 新特性) 等。
Event Loop 过程解析
- 一开始执行栈空,我们可以把执行栈认为是一个存储函数调用的栈结构,遵循先进后出的原则。micro 队列空,macro 队列里有且只有一个 script 脚本(整体代码)。
- 全局上下文(script 标签)被推入执行栈,同步代码执行。在执行的过程中,会判断是同步任务还是异步任务,通过对一些接口的调用,可以产生新的 macro-task 与 micro-task,它们会分别被推入各自的任务队列里。同步代码执行完了,script 脚本会被移出 macro 队列,这个过程本质上是队列的 macro-task 的执行和出队的过程。
- 上一步我们出队的是一个 macro-task,这一步我们处理的是 micro-task。但需要注意的是:当 macro-task 出队时,任务是一个一个执行的;而 micro-task 出队时,任务是一队一队执行的。因此,我们处理 micro 队列这一步,会逐个执行队列中的任务并把它出队,直到队列被清空。
- 执行渲染操作,更新界面
- 检查是否存在 Web worker 任务,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
我们总结一下,每一次循环都是一个这样的过程:
当某个宏任务执行完后,会查看是否有微任务队列。如果有,先执行微任务队列中的所有任务,如果没有,会读取宏任务队列中排在最前的任务,执行宏任务的过程中,遇到微任务,依次加入微任务队列。栈空后,再次读取微任务队列里的任务,依次类推。
Promise.resolve().then(()=>{
console.log('Promise1')
setTimeout(()=>{
console.log('setTimeout2')
},0)
})
setTimeout(()=>{
console.log('setTimeout1')
Promise.resolve().then(()=>{
console.log('Promise2')
})
},0)
最后输出结果是 Promise1
,setTimeout1
,Promise2
,setTimeout2
- 一开始执行栈的同步任务(这属于宏任务)执行完毕,会去查看是否有微任务队列,上题中存在(有且只有一个),然后执行微任务队列中的所有任务输出
Promise1
,同时会生成一个宏任务setTimeout2
- 然后去查看宏任务队列,宏任务
setTimeout1
在setTimeout2
之前,先执行宏任务setTimeout1
,输出setTimeout1
- 在执行宏任务setTimeout1时会生成微任务
Promise2
,放入微任务队列中,接着先去清空微任务队列中的所有任务,输出Promise2
- 清空完微任务队列中的所有任务后,就又会去宏任务队列取一个,这回执行的是
setTimeout2