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Event Loop 機(jī)制大家應(yīng)該都有了解。本文利用 EventLoop 去做一個(gè)有趣的檢測node或頁面性能的代碼，順便介紹了一下EventLoop，希望對大家有所幫助！
Event Loop
Event Loop 機(jī)制大家應(yīng)該都有了解。我先重復(fù)總結(jié)一下。
Node.js 和 Javascript 的 Event Loop 不太一樣，直觀上是多了 setImmediate 和 process.nextTick 兩個(gè) API。其次是由于運(yùn)行時(shí)不一樣，Html Standrad 里面會(huì)考慮多頁面、DOM操作等不同來源會(huì)有不同的 task queue 。而 Node.js Event Loop 中需要考慮的沒這么多。
按照我的理解，雙方在概念上是一致的，可以如此概括（或者看這里）：
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task queue 任務(wù)隊(duì)列。一些事件等會(huì)被定義為任務(wù)，很多時(shí)候會(huì)被稱為 MacroTask（宏任務(wù)）與 MicroTask 進(jìn)行對應(yīng)。每次會(huì)獲取隊(duì)頭的 task 進(jìn)行執(zhí)行。
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microtask queue 微任務(wù)隊(duì)列。會(huì)有一個(gè)微任務(wù)隊(duì)列，一個(gè) Task 內(nèi)一般會(huì)執(zhí)行清空微任務(wù)隊(duì)列。
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如此往復(fù)。
性能測量
在上面的了解之后，有一個(gè)簡單的對性能進(jìn)行測量的方法：每秒內(nèi)完成了多少次 Event Loop 循環(huán)，或者說執(zhí)行了多少個(gè) MacroTask，這樣我們大致就能知道代碼中同步的代碼的執(zhí)行情況。
測試函數(shù)
class MacroTaskChecker { constructor(macroTaskDispatcher, count = 1000, cb = () => { }) { this.macroTaskDispatcher = macroTaskDispatcher this.COUNT = count this.cb = cb } start(cb) { this.cb = cb || this.cb this.stop = false const scope = () => { let count = this.COUNT const startTime = performance.now() const fn = () => { count-- if (count > 0) this.macroTaskDispatcher(fn) else { const endTime = performance.now() // 執(zhí)行 COUNT 次宏任務(wù)之后 計(jì)算平均每秒執(zhí)行了多少個(gè) this.cb({ avg: this.COUNT / (endTime - startTime) * 1000, timestamp: endTime }) !this.stop && this.macroTaskDispatcher(scope) } } this.macroTaskDispatcher(fn) } scope() } stop() { this.stop = true } }
之后，執(zhí)行一些死循環(huán)去測試是否能檢測到密集同步代碼執(zhí)行。
function meaninglessRun(time) { console.time('meaninglessRun') for (let i = time; i--; i > 0) { // do nothing } console.timeEnd('meaninglessRun') } setTimeout(() => { meaninglessRun(1000 * 1000 * 1000) }, 1000 * 5) setTimeout(() => { checker.stop() console.log('stop') }, 1000 * 20)
setTimeout
const checker = new MacroTaskChecker(setTimeout, 100) checker.start(v => console.log(`time: ${v.timestamp.toFixed(2)} avg: ${v.avg.toFixed(2)}`))
從輸出中能明顯看到同步阻塞的時(shí)候avg是下降的。不過在 browser 和 node.js 上測試兩邊會(huì)有明顯差距?！鞠嚓P(guān)教程推薦：nodejs視頻教程】
// node.js time: 4837.47 avg: 825.14 time: 4958.18 avg: 829.83 meaninglessRun: 918.626ms time: 6001.69 avg: 95.95 time: 6125.72 avg: 817.18 time: 6285.07 avg: 635.16 // browser time: 153529.90 avg: 205.21 time: 154023.40 avg: 204.46 meaninglessRun: 924.463ms time: 155424.00 avg: 71.62 time: 155908.80 avg: 208.29 time: 156383.70 avg: 213.04
雖然達(dá)成我們的目的，但是使用 setTimeout 是不完全能準(zhǔn)確記錄下每一個(gè)任務(wù)的。根據(jù) HTML Standrad 和 MDN 的說法，setTimeout 最少的會(huì)等待4ms。從這個(gè)角度看 browser avg * 4ms
1000ms。而 node.js 應(yīng)該是沒有遵循 browser 那邊的約定，但是也沒有執(zhí)行到記錄每一個(gè)loop。
setImmediate
如果使用 node.js 的 setImmediate：
const checker = new MacroTaskChecker(setImmediate, 1000 * 10)
可以看到執(zhí)行次數(shù)大概高出 Node.js setTimeout 一個(gè)量級：
time: 4839.71 avg: 59271.54 time: 5032.99 avg: 51778.84 meaninglessRun: 922.182ms time: 6122.44 avg: 9179.95 time: 6338.32 avg: 46351.38 time: 6536.66 avg: 50459.77
按照 Node.js 文檔中的解釋，setImmediate 會(huì)在每一個(gè) loop (phase) 的 check 階段執(zhí)行。使用 setImmediate 應(yīng)該是能準(zhǔn)確記錄每一次 Loop 的。我這臺機(jī)器大概是 40000 到 60000 之間的循環(huán)次數(shù)。
window.postMessage
在 browser 上由于沒有 setImmediate 我們可以按照 MDN 上的指引使用 window.postMessage 實(shí)現(xiàn)一個(gè)。
如果想在瀏覽器中實(shí)現(xiàn) 0ms 延時(shí)的定時(shí)器，你可以參考這里所說的
window.postMessage()
const fns = [] window.addEventListener("message", () => { const currentFns = [...fns] fns.length = 0 currentFns.forEach(fn => fn()) }, true); function messageChannelMacroTaskDispatcher(fn) { fns.push(fn) window.postMessage(1) }
可以看到和 node.js setImmediate 量級是一致的。
time: 78769.70 avg: 51759.83 time: 78975.60 avg: 48614.49 meaninglessRun: 921.143 ms time: 80111.50 avg: 8805.14 time: 80327.00 avg: 46425.26 time: 80539.10 avg: 47169.81
MessageChannel
browser
理論上 browser 使用 MessageChannel 應(yīng)該也是可以的，還避免了無效的消息被其他 window.addEventListener("message", handler) 接收：
const { port1, port2 } = new MessageChannel(); const fns = [] port1.onmessage = () => { const currentFns = [...fns] fns.length = 0 currentFns.forEach(fn => fn()) }; function messageChannelMacroTaskDispatcher(fn) { fns.push(fn) port2.postMessage(1) }
不是很懂為啥會(huì)比 window.postMessage 頻繁一點(diǎn)，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè) checker 的話可以看到 log 是成對出現(xiàn)的，也就是說一個(gè)loop內(nèi)大家都只執(zhí)行了一次。我猜測是 window.postMessage 的實(shí)現(xiàn)方式消耗會(huì)大一些。
time: 54974.80 avg: 68823.12 time: 55121.00 avg: 68493.15 meaninglessRun: 925.160888671875 ms time: 56204.60 avg: 9229.35 time: 56353.00 avg: 67430.88 time: 56503.10 avg: 66666.67 // 一起執(zhí)行 wp=window.postMessage mc=MessageChannel wp time: 43307.90 avg: 25169.90 mc time: 43678.40 avg: 27005.13 wp time: 43678.60 avg: 26990.55 mc time: 44065.80 avg: 25833.12 wp time: 44066.00 avg: 25819.78 mc time: 44458.40 avg: 25484.20
node
在 node.js 上也有 MessageChannel ，是否也可以用來測量loop次數(shù)呢？
mc time: 460.99 avg: 353930.80 mc time: 489.52 avg: 355088.11 mc time: 520.30 avg: 326384.64 mc time: 551.78 avg: 320427.29
量級很不正常。理論上不應(yīng)該超過 setImmediate 的。如果同時(shí)啟動(dòng) setImmediate 和 setTimeout 的 checker:
... (messagechannel) time: 1231.10 avg: 355569.31 (messagechannel) time: 1260.14 avg: 345825.77 (setImmediate) time: 1269.95 avg: 339.27 (setTimeout) time: 1270.09 avg: 339.13 (messagechannel) time: 1293.80 avg: 298141.74 (messagechannel) time: 1322.50 avg: 349939.04 ...
很明顯跟不是宏任務(wù)了。我猜測 MessageChannel 在 node.js 被歸入到跟 socket 等同級別了，就是超出閾值之后的任務(wù)會(huì)移動(dòng)到下一個(gè)loop中。
總結(jié)
使用這種方式去檢測性能還挺有趣的，正式使用的話這個(gè)指標(biāo)感覺過于不穩(wěn)定（即使什么都沒做都會(huì)有20%-30%的振動(dòng)）。推薦和其他正經(jīng)的辦法（比如 performance 等）結(jié)合。
同時(shí)這種方式非常有可能影響正常的 Event Loop，比如 Node.js 中會(huì)有一個(gè) pull 的階段，在執(zhí)行完全部微任務(wù)后，沒有任何 timer 的話是會(huì)停留在這個(gè)階段，準(zhǔn)備馬上執(zhí)行下一個(gè)出現(xiàn)的微任務(wù)。
順便復(fù)習(xí)了下 Event Loop。沒想到的是 MessageChannel 在兩邊的差距居然有這么大。
