# 消息队列和事件循环:页面是怎么活起来的
前面我们讲到了每个渲染进程都有一个主线程,并且主线程非常繁忙,既要处理 DOM,又要计算样式,还要处理布局,同时还需要处理 JavaScript 任务以及各种输入事件。要让这么多不同类型的任务在主线程中有条不紊地执行,这就需要一个系统来统筹调度这些任务,这个统筹调度系统就是我们今天要讲的消息队列和事件循环系统。
在写这篇文章之前,我翻阅了大量的资料,却发现没有一篇文章能把消息循环系统给讲清楚的,所以我决定用一篇文章来专门介绍页面的事件循环系统。事件循环非常底层且非常重要,学会它能让你理解页面到底是如何运行的, 所以在本篇文章中,我们会将页面的事件循环给梳理清楚、讲透彻。
为了能让你更加深刻地理解事件循环机制,我们就从最简单的场景来分析,然后带你一步步了解浏览器页面主线程是如何运作的。
需要说明的是,文章中的代码我会采用 C++ 来示范。如果你不熟悉 C++,也没有关系,这里并没有涉及到任何复杂的知识点,只要你了解 JavaScript 或 Python,你就会看懂
# 使用单线程处理安排好的任务
我们先从最简单的场景讲起,比如有如下一系列的任务:
- 任务 1:1+2
- 任务 2:20/5
- 任务 3:7*8
- 任务 4:打印出任务 1、任务 2、任务 3 的运算结果
现在要在一个线程中去执行这些任务,通常我们会这样编写代码
void MainThread(){
int num1 = 1+2; // 任务 1
int num2 = 20/5; // 任务 2
int num3 = 7*8; // 任务 3
print(" 最终计算的值为:%d,%d,%d",num,num2,num3); // 任务 4
}
在上面的执行代码中,我们把所有任务代码按照顺序写进主线程里,等线程执行时,这些任务会按照顺序在线程中依次被执行;等所有任务执行完成之后,线程会自动退出。可以参考下图来直观地理解下其执行过程:

# 在线程运行过程中处理新任务
但并不是所有的任务都是在执行之前统一安排好的,大部分情况下,新的任务是在线程运行过程中产生的。比如在线程执行过程中,又接收到了一个新的任务要求计算“10+2”,那上面那种方式就无法处理这种情况了。
要想在线程运行过程中,能接收并执行新的任务,就需要采用事件循环机制。我们可以通过一个 for 循环语句来监听是否有新的任务,如下面的示例代码:
//GetInput
// 等待用户从键盘输入一个数字,并返回该输入的数字
int GetInput(){
int input_number = 0;
cout<<" 请输入一个数:";
cin>>input_number;
return input_number;
}
// 主线程 (Main Thread)
void MainThread(){
for(;;){
int first_num = GetInput();
int second_num = GetInput();
result_num = first_num + second_num;
print(" 最终计算的值为:%d",result_num);
}
}
相较于第一版的线程,这一版的线程做了两点改进。
- 第一点引入了循环机制,具体实现方式是在线程语句最后添加了一个for 循环语句,线程会一直循环执行。
- 第二点是引入了事件,可以在线程运行过程中,等待用户输入的数字,等待过程中线程处于暂停状态,一旦接收到用户输入的信息,那么线程会被激活,然后执行相加运算,最后输出结果。
通过引入事件循环机制,就可以让该线程“活”起来了,我们每次输入两个数字,都会打印出两数字相加的结果,你可以结合下图来参考下这个改进版的线程:

# 处理其他线程发送过来的任务
上面我们改进了线程的执行方式,引入了事件循环机制,可以让其在执行过程中接受新的任务。不过在第二版的线程模型中,所有的任务都是来自于线程内部的,如果另外一个线程想让主线程执行一个任务,利用第二版的线程模型是无法做到的。
那下面我们就来看看其他线程是如何发送消息给渲染主线程的,具体形式你可以参考下图:

从上图可以看出,渲染
