从setTimeout到浏览器线程机制

看高性能javascipt 这本书时，看到这么一句话：

Putting scripts at the top of the page in this way typically leads to a noticeable delay, often in the form of a blank white page, before the user can even begin reading or otherwise interacting with the page.  

解释如下：

将script脚本放在头部将导致一个明显的延迟，通常的表现为：页面打开时一片空白，用户不能阅读也不能有任何交互。

我的理解是：将js放在头部，js的加载和执行导致页面渲染推迟。如果js放在尾部，由于页面渲染先于js的加载或执行，可以优先呈现给用户而不受js的阻塞影响。

为了验证，做了以下实验：

<p>hello world</p>
<script type="text/javascript">
　　function f() {
　　　　var t = +new Date();

　　　　//运行5秒
　　　　while(true) {
　　　　　　if(+new Date() - t > 5000) {
　　　　　　　　break;
　　　　　　}
　　　　}
　　}
　　f();　　// ①
</script>

实验结果有意思了：hello world 等了5秒后才出来。

深度验证：将以上script里面部分作为js外链引入或是动态加载。结果依然是等待了5秒后才出来。

也就意味着页面的呈现必须是在所有js加载并执行完成后才会出现。上面那段话是有问题的。

这是否就意味着只要js不涉及到dom操作，放在头部和尾部是同样效果呢？当然不是。例如当html里面有图片或其他资源的时候，如果将js放在头部，图片的下载需要等待js运行完之后才开始，而如果js放入尾部，由于图片下载并不阻塞js的运行，可实现图片的下载和js运行的并行。

 

问题到此，是否就结束了呢？当然没有，前端工作很重要的一部分是性能优化，针对上述的js，如何进行优化呢？于是想到了setTimeout。

setTimeout 用处在于延迟执行js代码，它有个好处就是不会阻塞它后面js的执行。于是猜想setTimeout同样不会阻塞页面的渲染。

方案一：将上面的①部分替换为: setTimeout(f, 0); 

结果hello world 还是要等待5秒后才出来。但是如果细心的话你会发现浏览器标签上的load符号不见了。

继续猜想，0太小了，导致浏览器发现 setTimeout 后面没有js代码后马上就执行了setTimeout 里面的内容，即 f 函数。于是把时间改成100ms。

方案二：将上面的①部分替换为：setTimeout(f, 100);

结果hello world瞬间弹出。有点小激动。有兴趣的同学可以继续测，这时你会发现会有一个临界值（不同浏览器的临界值不同），当setTimeout 第二个参数大于这个临界值时，hello world会瞬间弹出，反之则需要等待里面函数运行完成后弹出。

 

太神奇了，为什么会出现这种情况？要解答这个问题，我们必须要研究一下浏览器的线程机制了。

我们知道浏览器内部至少会有这么两个线程：解析js的线程和渲染界面的线程。这里我们暂且称它们为JS线程和UI线程。

由于js是可操纵DOM的，如果在修改这些元素属性同时渲染界面（即JS线程和UI线程同时运行），那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。因此为了防止渲染出现不可预期的结果，浏览器控制JS线程和UI线程以列队的形式同步执行。

回到上面的问题，setTimeout执行时会新开一个定时器线程，这是正好处于JS线程运行当中，当JS线程执行完成后，发现setTimeout马上就要开始执行（即时间小于上述的临界值），为了避免UI线程运行时间太长而带来的setTimeout严重拖时的不好体验，浏览器选择一直等待直到setTimeout到期，然后运行里面的js。如果发现setTimeout还要隔较长时间才到期，为了避免时间上的浪费，浏览器选择马上切换到UI线程。 

 

结论：setTimeout 可用于处理耗时的js代码，但千万要小心第二个参数不要设置太小了，否则你看到的同样是一个空白页面。推荐在100ms左右，可满足所有浏览器。当然，如果可以不兼容IE的话，抛弃setTimeout吧，web workers 会是个很好的选择。