# 原理解析

# 1 webpack 热更新原理

  1. 当修改了一个或多个文件;
  2. 文件系统接收更改并通知 webpack
  3. 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;
  4. 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
  5. 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

  1. 识别入口文件
  2. 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)
  3. webpack 做的就是分析代码,转换代码,编译代码,输出代码
  4. 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

  1. 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

  2. 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:

  1. 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;
  2. 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
  3. 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 vuenextTick 方法的实现原理了,总结一下就是:

  1. vue 用异步队列的方式来控制 DOM 更新和 nextTick 回调先后执行
  2. 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
  3. 因为兼容性问题,vue 不得不做了 microtaskmacrotask 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 tasksetTimeoutMessageChannelpostMessagesetImmediate;常见的 micro taskMutationObseverPromise.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 HTMLCSS,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:setTimeoutsetInterval
  • 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: Promiseaxiosajax 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:setTimeoutsetIntervalscript(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 Promise1setTimeout1Promise2setTimeout2

  • 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 setTimeout1setTimeout2 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