浏览器的渲染机制

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浏览器的渲染机制

浏览器内核实现允许多个线程异步执行,这些线程在内核制控下相互配合以保持同步。假设某一浏览器内核的实现至少有三个常驻线程:javascript引擎线程、界面渲染线程、浏览器事件触发线程。除些以外,也有一些执行完就终止的线程:如Http请求线程等,这些异步线程都会产生不同的异步事件。

 

下面通过一个图来阐明单线程的JavaScript引擎与另外那些线程是怎样互动通信的。虽然每个浏览器内核 (流行浏览器内核有:Trident[IE内核]、Gecko[Firefox内核]、presto[Opera内核]、Webkit[Chrome、Safari] 等) 实现细节不同,但这其中的调用原理都是大同小异。

浏览器中的JavaScript引擎是基于事件驱动的。这里的事件可看作是浏览器派给它的各种任务,如调用setTimeout 添加一个任务,也可来自浏览器内核的其它线程,如界面元素鼠标点击事件、定时触发器时间到达通知、异步请求状态变更通知等。

从代码角度看来任务实体就是各种回调函数,JavaScript引擎一直等待着任务队列中任务的到来。由于单线程关系,这些任务得进行排队,一个接着一个被引擎处理。

图形界面渲染线程:

该线程负责渲染浏览器界面html元素,当界面需要重绘或由于某种操作引发回流时,该线程就会执行。

我今天想重点解释JavaScript定时机制,但这时有必要说说渲染线程,因为该线程与JavaScript引擎线程是互斥的!这一点Yahoo 前端攻城师在博客上有一篇详细文章描述这个问题。这也容易理解:因为JavaScript脚本是可操纵DOM元素,在修改这些元素属性同时渲染界面,那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。

 

在JavaScript引擎运行脚本期间,浏览器渲染线程都是处于挂起状态的,也就是说被”冻结”了(题外话:YSlow优化网页建议指南指出:js文件要放在html内容的下面,就是因为加载js 的时候,会阻塞DOM树的构建。这一点可以再Yahoo工程师的前端优化方案里面看到)。

 

GUI事件触发线程:

JavaScript脚本的执行不影响html元素事件的触发,在Time1时间段内,用户点击鼠标键,点击事件被浏览器事件触发线程捕捉后,形成一个鼠标点击事件,对于JavaScript引擎线程来说,这事件是由其它线程异步传到任务队列尾的,由于引擎正在处理Time1 时的任务,这个鼠标点击事件就会排队。

 

定时触发线程:

注意这里的浏览器模型定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,因为JavaScript引擎是单线程的,如果处于阻塞线程状态就不能计时,它必须依赖外部来计时并触发定时,所以队列中的定时事件也是异步事件。

后来朋友说道:既然JavaScript是单线程运行,那XMLHttpRequest 的异步链接是怎么回事?

其实异步请求是由浏览器新开一个线程请求!当请求的状态变更时,如果先前已设置回调,这异步线程就产生状态变更事件放到JavaScript引擎的处理队列中等待处理!

所以当任务被处理时,JavaScript引擎始终是单线程运行回调函数!

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