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从简单中窥见高端,彻底搞懂任务可中断机制与任务插队机制

来源: 责编: 时间:2024-05-11 09:15:51 260观看
导读今天我就用最基础的方式重新跟大家分享一下什么是任务可中断。一、任务拆分首先,我们要明确的一个前提,是一个完整的函数执行是不可以中断的。因此如果你把一整个任务全部都放到一个函数中来执行,那么想要做到任务可中断

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今天我就用最基础的方式重新跟大家分享一下什么是任务可中断。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

一、任务拆分

首先,我们要明确的一个前提,是一个完整的函数执行是不可以中断的。因此如果你把一整个任务全部都放到一个函数中来执行,那么想要做到任务可中断是不可能的。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

例如,现在我有一个任务,往父级元素中插入 10 万个子节点 <span>1</span>,然后我们可以随便写这样一个函数来完成这个逻辑。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

btn.onclick = () => {  let i = 0  for (; i < 100000; i++) {    let span = document.createElement('span')    span.innerText = 1    container.appendChild(span)  }}

然后这个时候,我们就发现一个问题,当我们点击之后,页面上并不会立即显示插入的内容,而是会卡顿一会儿,才会显示。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

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原因是因为 10 万个节点的插入逻辑是一个同步的过程,JS 逻辑的执行时间过长导致了浏览器迟迟无法执行渲染。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

那么为了优化这种情况,我们可以考虑将渲染 10 万个节点这个大的任务,拆分成 10 万个渲染 1 个节点的小任务。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

function task() {  let span = document.createElement('span')  span.innerText = 1  container.appendChild(span)}

并将这 10 万个任务,放进一个数组中。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

const taskQueue = Array.from({ length: 100000 }, () => task)

执行这 100 万个任务,就通过遍历 taskQueue 的方式来执行,这样,我们就可以通过中断队列遍历的方式,来中断任务的执行。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

二、需要中断的原因

在浏览器中,渲染引擎在每一帧都有机会渲染页面,那么页面的表现就不会卡顿。但是刚才我们的情况是,JS 执行时间过长,导致渲染引擎一直没有机会渲染,所以用户感受到的就是卡顿。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

那么解决这个问题的原理,就是根据浏览器渲染频率,对 JS 要执行的任务进行拆分,JS 执行一部分,然后渲染引擎渲染一部分,完成之后,JS 再继续执行,渲染引擎再渲染。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

通过这样间隔执行的方式,让用户感知不到卡顿的存在。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

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此时我们为了更好的观察效果,让每一个小任务的执行都阻塞 1ms。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

function task() {  const startTime = performance.now()  let span = document.createElement('span')  span.innerText = 1  while (performance.now() - startTime < 1) {    // 阻塞 1 ms  }  container.appendChild(span)}

然后把任务数量改成 1000。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

const taskQueue = Array.from({ length: 1000 }, () => task)

执行效果如下:NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

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五、插队

我们另外起一个按钮,专门用于执行一些插队任务。插队的逻辑非常简单,只需要往 taskQueue 中添加任务即可。不过插队任务的优先级更高一些,因此要通过 push 来添加,以确保任务能够更早的执行。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

首先声明一个 highPriorityTask 函数用于创建优先级更高的任务。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

function highPriorityTask() {  const startTime = performance.now()  let span = document.createElement('span')  span.style.color = 'red'  span.innerHTML = '<strong>插队任务</strong>'  while (performance.now() - startTime < 1) {    // 阻塞 1 ms  }  container.appendChild(span)}

新增一个按钮,用于触发插队任务的执行。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

pushBtn.onclick = function () {  taskQueue.push(highPriorityTask)}

我们来看一下执行效果,每当我点击插队任务按钮,就会执行一个优先级更高的任务。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

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代码非常的简单,不过理解可能需要稍微思考一下。因为 performWorkUnit 中递归在遍历队列 taskQueue,并且这个递归过程是一直处于中断 -> 恢复的过程中,因此,当遍历被中断后,在它恢复之前,我们可以往 taskQueue 中插入新的任务到队列头部,当它重新开始遍历时,新加入的任务就会被执行。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

这里一个小的细节是,在事件循环的运行规则中,点击事件的回调会比 requestIdleCallback 更早执行。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

六、总结

这个逻辑就是 React 并发模式的底层原理。只不过在 React 中,同时兼容了同步更新与异步更新,并且设计了更加复杂的优先级机制,增加了更多场景的条件判断,导致源码看上去变得更加复杂了。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

当然,React 由于为了兼容更多的场景,改写了任务中断的判断条件。因为在别的环境里,例如 node/React Native 等,不支持 requestIdleCallback,在这些场景之下,React 把中断策略改为 5ms 中断一次,然后利用 performance.now 或者 Date.now 来记录时间。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

/* eslint-disable no-var */var getCurrentTime;var hasPerformanceNow = typeof performance === 'object' && typeof performance.now === 'function';if (hasPerformanceNow) {  var localPerformance = performance;  getCurrentTime = function () {    return localPerformance.now();  };} else {  var localDate = Date;  var initialTime = localDate.now();  getCurrentTime = function () {    return localDate.now() - initialTime;  };
function shouldYieldToHost() {  var timeElapsed = getCurrentTime() - startTime;  if (timeElapsed < frameInterval) { // 5ms    // 主线程只被阻塞了很短时间;    // smaller than a single frame. Don't yield yet.    return false;  }   // 主线程被阻塞的时间不可忽视  return true;}

并使用别的方式来替代 requestIdleCallback。NCZ28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • node/old IE:setImmediate
  • DOM/worker:MessageChannel
  • 兜底方案:setTimeout
let schedulePerformWorkUntilDeadline;if (typeof localSetImmediate === 'function') {  // Node.js and old IE.  schedulePerformWorkUntilDeadline = () => {    localSetImmediate(performWorkUntilDeadline);  };} else if (typeof MessageChannel !== 'undefined') {  // DOM and Worker environments.  // We prefer MessageChannel because of the 4ms setTimeout clamping.  const channel = new MessageChannel();  const port = channel.port2;  channel.port1.onmessage = performWorkUntilDeadline;  schedulePerformWorkUntilDeadline = () => {    port.postMessage(null);  };} else {  // We should only fallback here in non-browser environments.  schedulePerformWorkUntilDeadline = () => {    // $FlowFixMe[not-a-function] nullable value    // @ts-ignore    localSetTimeout(performWorkUntilDeadline, 0);  };}

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