這是 JavaScript 框架系列的第二章。在這一章裡,我打算講一下在瀏覽器裡的非同步程式碼不同執行方式。你將了解定時器和事件循環之間的不同差異,例如 setTimeout 和 Promises。
這個系列是關於一個開源的客戶端框架,叫做 NX。在這個系列裡,我主要解釋一下寫該框架不得不克服的主要困難。如果你對 NX 有興趣可以參觀我們的 主頁。
這個系列包含以下幾個章節:
專案結構
定時執行(當前章節)
沙箱代碼評估
資料綁定介紹
資料綁定與ES6 資料代理
資料綁定介紹
端路由非同步程式碼執行你可能比較熟悉Promise、process.nextTick()、setTimeout(),或許還有requestAnimationFrame() 這些非同步執行程式碼的方式。它們內部都使用了事件循環,但是它們在精確計時方面有一些不同。 在這一章裡,我將解釋它們之間的不同,然後給大家演示怎樣在一個類似 NX 這樣的先進框架裡面實現一個定時系統。不用我們重新做一個,我們將使用原生的事件循環來達到我們的目的。 事件循環事件循環甚至沒有在 ES6 規範中提到。 JavaScript 本身只有任務(Job)和任務佇列(job queue)。更複雜的事件循環是在 NodeJS 和 HTML5 規範裡分別定義的,因為這篇是針對前端的,我會在詳細說明後者。 事件循環可以被看做某個條件的循環。它不停的尋找新的任務來運作。這個循環中的一次迭代叫做一個滴答(tick)。在一次滴答期間執行的程式碼稱為一次任務(task)。while (eventLoop.waitForTask()) { eventLoop.processNextTask() }
while (eventLoop.waitForTask()) { const taskQueue = eventLoop.selectTaskQueue() if (taskQueue.hasNextTask()) { taskQueue.processNextTask() } }
while (eventLoop.waitForTask()) { const taskQueue = eventLoop.selectTaskQueue() if (taskQueue.hasNextTask()) { taskQueue.processNextTask() } const microtaskQueue = eventLoop.microTaskQueue while (microtaskQueue.hasNextMicrotask()) { microtaskQueue.processNextMicrotask() } }
while (eventLoop.waitForTask()) { const taskQueue = eventLoop.selectTaskQueue() if (taskQueue.hasNextTask()) { taskQueue.processNextTask() } const microtaskQueue = eventLoop.microTaskQueue while (microtaskQueue.hasNextMicrotask()) { microtaskQueue.processNextMicrotask() } if (shouldRender()) { applyScrollResizeAndCSS() runAnimationFrames() render() } }
NX 暫存器物件基於ES6 代理程式以及DOM 變動是基於MutationObserver (變動觀測器)同步運作(下一節詳細介紹)。 它作為一個微任務延遲直到步驟 2 執行以後才做出反應。這個延遲已經在Promise.resolve().then(reaction) 進行了物件轉換,並且它將透過變動觀測器自動運行。
步驟 2
🎜來自開發者的程式碼(任務)運作完成。微任務由 NX 開始執行所註冊。 因為它們是微任務,所以按序執行。請注意,我們仍然在同一個滴答循環中。 🎜步骤 3
开发者通过 requestAnimationFrame(hook) 通知 NX 运行钩子。这可能在滴答循环后发生。重要的是,钩子运行在下一次绘制之前和所有数据操作之后,并且 DOM 和 CSS 改变都已经完成。
步骤 4
浏览器绘制下一个视图。这也有可能发生在滴答循环之后,但是绝对不会发生在一个滴答的步骤 3 之前。
牢记在心里的事情
我们在原生的事件循环之上实现了一个简单而有效的定时系统。理论上讲它运行的很好,但是还是很脆弱,一个轻微的错误可能会导致很严重的 BUG。
在一个复杂的系统当中,最重要的就是建立一定的规则并在以后保持它们。在 NX 中有以下规则:
永远不用 setTimeout(fn, 0) 来进行内部操作
用相同的方法来注册微任务
微任务仅供内部操作
不要干预开发者钩子运行时间
规则 1 和 2
数据反射和 DOM 操作将按照操作顺序执行。这样只要不混合就可以很好的延迟它们的执行。混合执行会出现莫名其妙的问题。
setTimeout(fn, 0) 的行为完全不可预测。使用不同的方法注册微任务也会发生混乱。例如,下面的例子中 microtask2 不会正确地在 microtask1 之前运行。
Promise.resolve().then().then(microtask1) Promise.resolve().then(microtask2)
分离开发者的代码执行和内部操作的时间窗口是非常重要的。混合这两种行为会导致不可预测的事情发生,并且它会需要开发者了解框架内部。我想很多前台开发者已经有过类似经历。