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View Code? Open in Web Editor NEW杨敬卓的个人博客
杨敬卓的个人博客
作者:杨敬卓
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vue2.0加入了virtual dom,有向react靠拢的意思。vue的diff位于patch.js文件中,我的一个小框架aoy也同样使用此算法,该算法来源于snabbdom,复杂度为O(n)。
了解diff过程可以让我们更高效的使用框架。
本文力求以图文并茂的方式来讲明这个diff的过程。
如果不了解virtual dom,要理解diff的过程是比较困难的。虚拟dom对应的是真实dom, 使用document.CreateElement
和 document.CreateTextNode
创建的就是真实节点。
我们可以做个试验。打印出一个空元素的第一层属性,可以看到标准让元素实现的东西太多了。如果每次都重新生成新的元素,对性能是巨大的浪费。
var mydiv = document.createElement('div');
for(var k in mydiv ){
console.log(k)
}
virtual dom就是解决这个问题的一个思路,到底什么是virtual dom呢?通俗易懂的来说就是用一个简单的对象去代替复杂的dom对象。
举个简单的例子,我们在body里插入一个class为a的div。
var mydiv = document.createElement('div');
mydiv.className = 'a';
document.body.appendChild(mydiv);
对于这个div我们可以用一个简单的对象mydivVirtual
代表它,它存储了对应dom的一些重要参数,在改变dom之前,会先比较相应虚拟dom的数据,如果需要改变,才会将改变应用到真实dom上。
//伪代码
var mydivVirtual = {
tagName: 'DIV',
className: 'a'
};
var newmydivVirtual = {
tagName: 'DIV',
className: 'b'
}
if(mydivVirtual.tagName !== newmydivVirtual.tagName || mydivVirtual.className !== newmydivVirtual.className){
change(mydiv)
}
// 会执行相应的修改 mydiv.className = 'b';
//最后 <div class='b'></div>
很多时候手工优化dom确实会比virtual dom效率高,对于比较简单的dom结构用手工优化没有问题,但当页面结构很庞大,结构很复杂时,手工优化会花去大量时间,而且可维护性也不高,不能保证每个人都有手工优化的能力。至此,virtual dom的解决方案应运而生,virtual dom很多时候都不是最优的操作,但它具有普适性,在效率、可维护性之间达平衡。
virtual dom 另一个重大意义就是提供一个中间层,js去写ui,ios安卓之类的负责渲染,就像reactNative一样。
一篇相当经典的文章React’s diff algorithm中的图,react的diff其实和vue的diff大同小异。所以这张图能很好的解释过程。比较只会在同层级进行, 不会跨层级比较。
举个形象的例子。<!-- 之前 -->
<div> <!-- 层级1 -->
<p> <!-- 层级2 -->
<b> aoy </b> <!-- 层级3 -->
<span>diff</Span>
</P>
</div>
<!-- 之后 -->
<div> <!-- 层级1 -->
<p> <!-- 层级2 -->
<b> aoy </b> <!-- 层级3 -->
</p>
<span>diff</Span>
</div>
我们可能期望将<span>
直接移动到<p>
的后边,这是最优的操作。但是实际的diff操作是移除<p>
里的<span>
在创建一个新的<span>
插到<p>
的后边。
因为新加的<span>
在层级2,旧的在层级3,属于不同层级的比较。
文中的代码位于aoy-diff中,已经精简了很多代码,留下最核心的部分。
diff的过程就是调用patch函数,就像打补丁一样修改真实dom。
function patch (oldVnode, vnode) {
if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
patchVnode(oldVnode, vnode)
} else {
const oEl = oldVnode.el
let parentEle = api.parentNode(oEl)
createEle(vnode)
if (parentEle !== null) {
api.insertBefore(parentEle, vnode.el, api.nextSibling(oEl))
api.removeChild(parentEle, oldVnode.el)
oldVnode = null
}
}
return vnode
}
patch
函数有两个参数,vnode
和oldVnode
,也就是新旧两个虚拟节点。在这之前,我们先了解完整的vnode都有什么属性,举个一个简单的例子:
// body下的 <div id="v" class="classA"><div> 对应的 oldVnode 就是
{
el: div //对真实的节点的引用,本例中就是document.querySelector('#id.classA')
tagName: 'DIV', //节点的标签
sel: 'div#v.classA' //节点的选择器
data: null, // 一个存储节点属性的对象,对应节点的el[prop]属性,例如onclick , style
children: [], //存储子节点的数组,每个子节点也是vnode结构
text: null, //如果是文本节点,对应文本节点的textContent,否则为null
}
需要注意的是,el属性引用的是此 virtual dom对应的真实dom,patch
的vnode
参数的el
最初是null,因为patch
之前它还没有对应的真实dom。
来到patch
的第一部分,
if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
patchVnode(oldVnode, vnode)
}
sameVnode
函数就是看这两个节点是否值得比较,代码相当简单:
function sameVnode(oldVnode, vnode){
return vnode.key === oldVnode.key && vnode.sel === oldVnode.sel
}
两个vnode的key和sel相同才去比较它们,比如p
和span
,div.classA
和div.classB
都被认为是不同结构而不去比较它们。
如果值得比较会执行patchVnode(oldVnode, vnode)
,稍后会详细讲patchVnode
函数。
当节点不值得比较,进入else中
else {
const oEl = oldVnode.el
let parentEle = api.parentNode(oEl)
createEle(vnode)
if (parentEle !== null) {
api.insertBefore(parentEle, vnode.el, api.nextSibling(oEl))
api.removeChild(parentEle, oldVnode.el)
oldVnode = null
}
}
过程如下:
oldvnode.el
的父节点,parentEle
是真实domcreateEle(vnode)
会为vnode
创建它的真实dom,令vnode.el
=真实dom
parentEle
将新的dom插入,移除旧的dom最后
return vnode
patch最后会返回vnode,vnode和进入patch之前的不同在哪?
没错,就是vnode.el,唯一的改变就是之前vnode.el = null, 而现在它引用的是对应的真实dom。
var oldVnode = patch (oldVnode, vnode)
至此完成一个patch过程。
两个节点值得比较时,会调用patchVnode
函数
patchVnode (oldVnode, vnode) {
const el = vnode.el = oldVnode.el
let i, oldCh = oldVnode.children, ch = vnode.children
if (oldVnode === vnode) return
if (oldVnode.text !== null && vnode.text !== null && oldVnode.text !== vnode.text) {
api.setTextContent(el, vnode.text)
}else {
updateEle(el, vnode, oldVnode)
if (oldCh && ch && oldCh !== ch) {
updateChildren(el, oldCh, ch)
}else if (ch){
createEle(vnode) //create el's children dom
}else if (oldCh){
api.removeChildren(el)
}
}
}
const el = vnode.el = oldVnode.el
这是很重要的一步,让vnode.el
引用到现在的真实dom,当el
修改时,vnode.el
会同步变化。
节点的比较有5种情况
if (oldVnode === vnode)
,他们的引用一致,可以认为没有变化。
if(oldVnode.text !== null && vnode.text !== null && oldVnode.text !== vnode.text)
,文本节点的比较,需要修改,则会调用Node.textContent = vnode.text
。
if( oldCh && ch && oldCh !== ch )
, 两个节点都有子节点,而且它们不一样,这样我们会调用updateChildren
函数比较子节点,这是diff的核心,后边会讲到。
else if (ch)
,只有新的节点有子节点,调用createEle(vnode)
,vnode.el
已经引用了老的dom节点,createEle
函数会在老dom节点上添加子节点。
else if (oldCh)
,新节点没有子节点,老节点有子节点,直接删除老节点。
updateChildren (parentElm, oldCh, newCh) {
let oldStartIdx = 0, newStartIdx = 0
let oldEndIdx = oldCh.length - 1
let oldStartVnode = oldCh[0]
let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx]
let newEndIdx = newCh.length - 1
let newStartVnode = newCh[0]
let newEndVnode = newCh[newEndIdx]
let oldKeyToIdx
let idxInOld
let elmToMove
let before
while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
if (oldStartVnode == null) { //对于vnode.key的比较,会把oldVnode = null
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
}else if (oldEndVnode == null) {
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
}else if (newStartVnode == null) {
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}else if (newEndVnode == null) {
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
}else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
}else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {
patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode)
api.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.el, api.nextSibling(oldEndVnode.el))
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
}else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {
patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode)
api.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.el, oldStartVnode.el)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}else {
// 使用key时的比较
if (oldKeyToIdx === undefined) {
oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) // 有key生成index表
}
idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
if (!idxInOld) {
api.insertBefore(parentElm, createEle(newStartVnode).el, oldStartVnode.el)
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}
else {
elmToMove = oldCh[idxInOld]
if (elmToMove.sel !== newStartVnode.sel) {
api.insertBefore(parentElm, createEle(newStartVnode).el, oldStartVnode.el)
}else {
patchVnode(elmToMove, newStartVnode)
oldCh[idxInOld] = null
api.insertBefore(parentElm, elmToMove.el, oldStartVnode.el)
}
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}
}
}
if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
before = newCh[newEndIdx + 1] == null ? null : newCh[newEndIdx + 1].el
addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, newEndIdx)
}else if (newStartIdx > newEndIdx) {
removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
}
}
代码很密集,为了形象的描述这个过程,可以看看这张图。
过程可以概括为:oldCh
和newCh
各有两个头尾的变量StartIdx
和EndIdx
,它们的2个变量相互比较,一共有4种比较方式。如果4种比较都没匹配,如果设置了key,就会用key进行比较,在比较的过程中,变量会往中间靠,一旦StartIdx>EndIdx
表明oldCh
和newCh
至少有一个已经遍历完了,就会结束比较。
设置key和不设置key的区别:
不设key,newCh和oldCh只会进行头尾两端的相互比较,设key后,除了头尾两端的比较外,还会从用key生成的对象oldKeyToIdx
中查找匹配的节点,所以为节点设置key可以更高效的利用dom。
diff的遍历过程中,只要是对dom进行的操作都调用api.insertBefore
,api.insertBefore
只是原生insertBefore
的简单封装。
比较分为两种,一种是有vnode.key
的,一种是没有的。但这两种比较对真实dom的操作是一致的。
对于与sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
和sameVnode(oldEndVnode,newEndVnode)
为true的情况,不需要对dom进行移动。
总结遍历过程,有3种dom操作:
oldStartVnode
,newEndVnode
值得比较,说明oldStartVnode.el
跑到oldEndVnode.el
的后边了。图中假设startIdx遍历到1。
oldEndVnode
,newStartVnode
值得比较,说明 oldEndVnode.el
跑到了newStartVnode.el
的前边。(这里笔误,应该是“oldEndVnode.el跑到了oldStartVnode.el的前边”,准确的说应该是oldEndVnode.el需要移动到oldStartVnode.el的前边”)oldStartVnode.el
的前边。在结束时,分为两种情况:
oldStartIdx > oldEndIdx
,可以认为oldCh
先遍历完。当然也有可能newCh
此时也正好完成了遍历,统一都归为此类。此时newStartIdx
和newEndIdx
之间的vnode是新增的,调用addVnodes
,把他们全部插进before
的后边,before
很多时候是为null的。addVnodes
调用的是insertBefore
操作dom节点,我们看看insertBefore
的文档:parentElement.insertBefore(newElement, referenceElement)
before
为null,newElement将被插入到子节点的末尾。 newStartIdx > newEndIdx
,可以认为newCh
先遍历完。此时oldStartIdx
和oldEndIdx
之间的vnode在新的子节点里已经不存在了,调用removeVnodes
将它们从dom里删除。这个例子如果我们使用手工优化,只需要3步就可以达到。
event loop会不断循环的去取tasks队列的中最老的一个任务推入栈中执行,并在当次循环里依次执行并清空microtask队列里的任务
--------------------------------------------我是分割线--------------------------------
tasks队列和microtask队列是互相独立的吗?我的理解是 tasks队列执行完毕,然后才会求执行microtask队列。是这样吗?
作者:杨敬卓
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随着移动端的崛起,现代标准浏览器的推广,为解决浏览器兼容问题的jQuery渐渐没落。vue和react这些新的前端框架带来了完全不一样的开发体验,不再需要手动去处理dom节点,只需要关心数据层面的问题。
流行的框架和库往往因为功能齐全导致体积巨大,有时我们只用到它们很少的功能,尝试去学习原理,自己实现特定功能有益于学习。
aoy深受Vue和react的影响,是使用Vue和react后,去实践写的一个简单框架。在Vue和react中,每个组件都可以有自己的数据存储容器,当父子组件或不同层级组件需要频繁大量的通信数据时,如果没有Vuex和redux这些状态管理框架,往往最后会变得一团糟。
把所有组件的数据存储在一个唯一的容器里,数据只在容器和组件之间流动。 这是aoy的设计理念。现在aoy只有最基本的功能。只有600行代码,想了解Virtual DOM和diff算法的同学可以试着去阅读源码。
使用了Object.defineProperty绑定store的数据,当观察到数据改变,比较新旧数据产生的Virtual DOM,将差异应用到真实dom上。练练ps,给大家画张图。
//初始化aoy实例,取得store
var aoy = Aoy.init();
var store = aoy.store;
var el = aoy.el;
//数据
var userData = [
{name: 'c', age: 19, city: 'Beijin'},
{name: 'a', age: 20, city: 'Xian'},
{name: 'b', age: 12, city: 'Hangzhou'},
{name: 'd', age: 30, city: 'Wuhan'}
];
//将数据添加进store
store.add('table',{
userData: userData
});
//封装的节点函数,便于复用
function Table(childern){
return el('table',childern);
}
function Tr(childern){
return el('tr', childern);
}
function Th(txt){
return el('td', txt);
}
function Td(txt){
return el('td', txt);
}
//记录字段的排序
var sortStore = Object.create(null);
//创建组件
var mytable = aoy.createComponent({
el: document.body,
sortData: function(field,e){ //字段的排序函数
let i;
userData.sort(function(a, b){
if(i = (sortStore[field] === 'down')){
if(a[field] < b[field]) return 1;
}else{
if(a[field] > b[field]) return 1;
}
});
sortStore[field] = i?'up':'down';
this.table.userData = userData;
},
render: function(){
var trs = [
el('tr',[
el('th',{onclick: this.sortData.bind(this, 'name') },'name'),
el('th',{onclick: this.sortData.bind(this, 'age') },'age'),
el('th',{onclick: this.sortData.bind(this, 'city') },'city')
]
)
];
this.table.userData.forEach(function(v, i){
var tdName = Td(v.name);
var tdAge = Td(v.age);
var tdCity = Td(v.city);
var tr = Tr([tdName, tdAge, tdCity]);
trs.push(tr);
});
var table = Table(trs);
return table;
}
});
// 连接组件与数据,同时渲染进文档
aoy.connect(mytable,'table');
var userData = [
{name: 'c', key: '3'},
{name: 'a', key: '1'},
{name: 'b', key: '2'},
{name: 'd', key: '4'}
];
function Li (v) {
return el('li',{ key : v.key}, v.name);
}
var list = [];
userData.forEach(function ( v ){
list.push( Li(v) );
})
function render () {
return el('ul',[ list ]);
}
只在需要大量重绘的地方使用。
每个aoy实例都会初始化自己的store, 建议一个document下只实例化一个aoy。
在组件中使用this时,this均指向它的调用者。如果需要在调用时取得组件,可以使用bind绑定。
var myinput = aoy.createComponent({
el: document.body,
inputFn: function(){
console(this) //input
},
render: function(){
return el('Input', {oninput: this.inputFn,type: 'text' });
}
});
var myinputComponent= aoy.createComponent({
el: document.body,
inputFn: function(){
console(this) //myinputComponent
},
render: function(){
return el('Input', {oninput: this.inputFn.bind(this),type: 'text' });
}
});
var aoy = Aoy.init()
var store = aoy.store
store.add('a' , {b: {text: 'this is p' }})
var myP = aoy.createComponent({
el: document.body,
render: function(){
return el('p',this.a.b.text);
}
});
aoy.connect(myP, 'a')
aoy.store.get('a').b.text = 'new' //视图不会改变
aoy.store.get('a').b ={text: 'new'} //视图更新
aoy可以说是学习Vue和react原理再结合自己想法的产物,还有很多不足之处。
作者:杨敬卓
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黑白照片的时代虽然已经过去,但现在看到以前的照片,是不是有一种回到过去的感觉,很cool有木有~
看完这篇文章,就可以把彩色照片变成各种各样的黑白的照片啦。
本文完整的在线例子图片灰度算法例子,例子的图片有点多,可能有些慢。
例子的源码位于blog/demo里
原色是指不能透过其他颜色的混合调配而得出的“基本色”。一般来说叠加型的三原色是红色、绿色、蓝色,以不同比例将原色混合,可以产生出其他的新颜色。这套原色系统常被称为“RGB色彩空间”,亦即由红(R)绿(G)蓝(B)所组合出的色彩系统。
当这三种原色以等比例叠加在一起时,会变成灰色;若将此三原色的强度均调至最大并且等量重叠时,则会呈现白色。灰度就是没有色彩,RGB色彩分量全部相等。
算法不区分语言,这里以前端举例。可以使用canvas
取得图片某个区域的像素数据
//伪代码
var img = new Image();
img.src = 'xxx.jpg';
var myCanvas = document.querySelector(canvasId);
var canvasCtx = myCanvas.getContext("2d");
canvasCtx.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height);
//图片的像素数据
var data = canvasCtx.getImageData(0, 0, img.width, img.height);
使用getImageData()
返回一个ImageData对象,此对象有个data
属性就是我们要的数据了,数据是以Uint8ClampedArray 描述的一个一维数组,包含以 RGBA 顺序的数据,数据使用 0 至 255(包含)的整数表示。 所以,一个像素会有4个数据(RGBA),RGB是红绿蓝,A指的是透明度。
举个例子:本文720*480的水果图片,一共有720 * 480 = 259200像素,每个像素又有4个数据,所以数据数组的总长度为259200 * 4 = 1036800。
可以看到图片的数据很长,如果一次性处理很多图片的时候,计算量相当可观,所以例子中会使用worker,把繁重的计算任务交给后台线程。
取得每一个像素的red,green,blue值。
使用灰度算法,算出一个灰度值。
用这个灰度值代替像素原始的red,green,blue值。
比如我们的灰度算法是:
Gray = (Red + Green + Blue) / 3
计算过程:
//伪代码
for(var Pixel in Image){
var Red = Image[Pixel].Red
var Green = Image[Pixel].Green
var Blue = Image[Pixel].Blue
var Gray = (Red + Green + Blue) / 3
Image[Pixel].Red = Gray
Image[Pixel].Green = Gray
Image[Pixel].Blue = Gray
}
很简单对吧。
这是最常见的灰度算法,简单暴力,把它放到第一位。公式是:
Gray = (Red + Green + Blue) / 3
这个算法可以生成不错灰度值,因为公式简单,所以易于维护和优化。然而它也不是没有缺点,因为简单快速,从人眼的感知角度看,图片的灰度阴影和亮度方面做的还不够好。所以,我们需要更复杂的运算。
算法1与算法2生成的图片似乎没太大差别,所以增加一个例子,将图片上半部分用算法1,下半部分用算法2。
仔细看的话,中间有一根黑线。上半部分(算法1)比下半部分(算法2)更苍白一些。如果还是看不出来,注意最右边的柠檬,算法1的柠檬反光更强烈,算法2的柠檬更柔和。
第二种算法考虑到了人眼对不同光感知程度不同。人的眼睛内有几种辨别颜色的锥形感光细胞,分别对黄绿色、绿色和蓝紫色的光最敏感。虽然眼球中的椎状细胞并非对红、绿、蓝三色的感受度最强,但是由肉眼的椎状细胞所能感受的光的带宽很大,红、绿、蓝也能够独立刺激这三种颜色的受光体。
人类对红绿蓝三色的感知程度依次是: 绿>红>蓝,所以平均算法从这个角度看是不科学的。应该按照人类对光的感知程度为每个颜色设定一个权重,它们的之间的地位不应该是平等的。
一个图像处理通用的公式是:
Gray = (Red * 0.3 + Green * 0.59 + Blue * 0.11)
可以看到,每个颜色的系数相差很大。
现在对图像灰度处理的最佳公式还存在争议,有一些类似的公式:
Gray = (Red * 0.2126 + Green * 0.7152 + Blue * 0.0722)
or
Gray = (Red * 0.299 + Green * 0.587 + Blue * 0.114)
它们只是在系数上存在一些偏差,大体的比值差不多。
在说这个算法之前,先说说RGB,大多数程序员都使用RGB模型,每一种颜色都可以由红绿蓝组成,RGB对计算机来说可以很好的描述颜色,但对于人类而言就很难理解了。如果升国旗的时候说,“五星红旗多么RGB(255, 0, 42)”,可能会被暴打一顿。但我说鲜红的五星红旗,老师可能会点头称赞。
所以为了更通俗易懂,有时我们选择HLS模型描述颜色,这三个字母分别表示Hue(色调)、Saturation(饱和度)、Lightness(亮度)。色调,取值为:0 - 360,0(或360)表示红色,120表示绿色,240表示蓝色,也可取其他数值来指定颜色。饱和度,取值为:0.0% - 100.0%,它通常指颜色的鲜艳程度。亮度,取值为:0.0% - 100.0%,黑色的亮度为0。
去饱和的过程就是把RGB转换为HLS,然后将饱和度设为0。因此,我们需要取一种颜色,转换它为最不饱和的值。这个数学公式比本文介绍的更复杂,这里提供一个简单的公式,一个像素可以被去饱和通过计算RGB中的最大值和最小值的中间值:
Gray = ( Math.max(Red, Green, Blue) + Math.min(Red, Green, Blue) ) / 2
去饱和后,图片立体感减弱,但是更柔和。对比算法2,可以很明显的看出差异,从效果上看,可能大多数人都喜欢算法2,算法3是目前为止,处理的图片立体感最弱,最黑暗的。
分解算法可以认为是去饱和更简单一种的方式。分解是基于每一个像素的,只取RGB的最大值或者最小值。
最大值分解:
Gray = Math.max(Red, Green, Blue)
最小值分解:
Gray = Math.min(Red, Green, Blue)
正如上面展现的,最大值分解提供了更明亮的图,而最小值分解提供了更黑暗的图。
图片变灰更快捷的方法,这个方法不用做任何计算,取一个通道的值直接作为灰度值。
Gray = Red
or
Gray = Green
or
Gray = Blue
不管相不相信,大多数数码相机都用这个算法生成灰度图片。很难预测这种转换的结果,所以这种算法多用于艺术效果。
这是到目前为止最有趣的算法,允许用户提供一个灰色阴影值,值的范围在2-256。2的结果是一张全白的图片,256的结果和算法1一样。
该算法通过选择阴影值来工作,它的公式有点复杂
ConversionFactor = 255 / (NumberOfShades - 1)
AverageValue = (Red + Green + Blue) / 3
Gray = Math.round((AverageValue / ConversionFactor) + 0.5) * ConversionFactor
这是一篇很有趣的文章,不仅仅是介绍灰度算法,对了解图片的处理过程也很有帮助。
作者:杨敬卓
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移动端,滑动是很常见的需求。很多同学都用过swiper.js,本文从原理出发,实践出一个类swiper的滑动小插件ice-skating。
小插件的例子:
在写代码的过程中产生的一些思考:
滑动就是用transform: translate(x,y)
或者transform: translate3d(x,y,z)
去控制元素的移动,在松手的时候判定元素最后的位置,元素的样式应用transform: translate3d(endx , endy, 0)
和transition-duration: time
来达到一个动画恢复的效果。标准浏览器提供transitionend
事件监听动画结束,在结束时将动画时间归零。
Note: 这里不讨论非标准浏览器的实现,对于不支持transform
和transition
的浏览器,可以使用position: absolute
配合left
和top
进行移动,然后用基于时间的动画的算法来模拟动画效果。
举例一个基本的结构:
//example
<div class="ice-container">
<div class="ice-wrapper" id="myIceId">
<div class="ice-slide">Slide 1</div>
<div class="ice-slide">Slide 2</div>
<div class="ice-slide">Slide 3</div>
</div>
</div>
transform: translate3d(x,y,z)
就是应用在className为ice-slide
的元素上。这里不展示css代码,可以在ice-skating的example
文件中里查看完整的css。css代码并不是唯一的,简单说只要实现下图的结构就可以。
从图中可以直观的看出,移动的是绿色的元素。className为ice-slide
的元素的宽乘于当前索引(offsetWidth * index),就是每次稳定时的偏移量。例如最开始transform: translate3d(offsetWidth * 0, 0, 0)
,切换到slide2后,transform: translate3d(offsetWidth * 1, 0, 0)
,大致就是这样的过程。
源码位于ice-skating的dist/iceSkating.js
。我给插件起名叫ice-skating
,希望它像在冰面一样顺畅^_^
以前我们会将代码包裹在一个简单的匿名函数里,现在需要加一些额外的代码来兼容各种模块标准。
(function (global, factory) {
typeof exports === 'object' && typeof module !== 'undefined' ? factory(exports) :
typeof define === 'function' && define.amd ? define(['exports'], factory) :
(factory((global)));
}(this, (function (exports) {
'use strict';
})));
用两个对象来存储信息
var state = Object.create(null);
function iceSkating(){
this.store = {
...
};
}
Object.create(null)
创建的对象不会带有Object.prototype
上的方法,因为我们不需要它们,例如toString
、valueOf
、hasOwnProperty
之类的。
function iceSkating(option){
if (!(this instanceof iceSkating)) return new iceSkating(option);
}
iceSkating.prototype = {
}
if (!(this instanceof iceSkating)) return new iceSkating(option);
很多库和框架都有这句,简单说就是不用new生成也可以生成实例。
对于触摸事件,在移动端,我们会用touchEvent
,在pc端,我们则用mouseEvent
。所以我们需要检测支持什么事件。
iceSkating.prototype = {
support: {
touch: (function(){
return !!(('ontouchstart' in window) || window.DocumentTouch && document instanceof DocumentTouch);
})()
}
支持touch则认为是移动端,否则为pc端
var events = ic.support.touch ? ['touchstart', 'touchmove', 'touchend']:['mousedown','mousemove','mouseup'];
pc端和移动端这3个函数是通用的。
var touchStart = function(e){};
var touchMove = function(e){};
var touchEnd = function(e){};
var ic = this;
var initEvent = function(){
var events = ic.support.touch ? ['touchstart', 'touchmove', 'touchend']: ['mousedown','mousemove','mouseup'];
var transitionEndEvents = ['webkitTransitionEnd', 'transitionend', 'oTransitionEnd', 'MSTransitionEnd', 'msTransitionEnd'];
for (var i = 0; i < transitionEndEvents.length; i++) {
ic.addEvent(container, transitionEndEvents[i], transitionDurationEndFn, false);
}
ic.addEvent(container, events[0], touchStart, false);
//默认阻止容器元素的click事件,将其绑定在捕获阶段。
if(ic.store.preventClicks) ic.addEvent(container, 'click', ic.preventClicks, true);
if(!isInit){
ic.addEvent(document, events[1], touchMove, false);
ic.addEvent(document, events[2], touchEnd, false);
isInit = true;
}
};
touchStart
和transitionDurationEndFn
函数每个实例的容器都会绑定,但是所有实例共用touchMove
和touchEnd
函数,它们只绑定在document
,并且只会绑定一次。使用事件委托有两个好处:
touchMove
和touchEnd
也绑定在容器元素上,当鼠标移出容器元素时,我们会“失去控制”。在document
上意味着可以“掌控全局”。不会把封装的函数的代码都一一列出来,但会说明它的作用。
会在触碰的第一时间调用,基本都在初始化state的信息
var touchStart = function(e){
//mouse事件会提供which值, e.which为3时表示按下鼠标右键,鼠标右键会触发mouseup,但右键不允许移动滑块
if (!ic.support.touch && 'which' in e && e.which === 3) return;
//获取起始坐标。TouchEvent使用e.targetTouches[0].pageX,MouseEvent使用e.pageX。
state.startX = e.type === 'touchstart' ? e.targetTouches[0].pageX : e.pageX;
state.startY = e.type === 'touchstart' ? e.targetTouches[0].pageY : e.pageY;
//时间戳
state.startTime = e.timeStamp;
//绑定事件的元素
state.currentTarget = e.currentTarget;
state.id = e.currentTarget.id;
//触发事件的元素
state.target = e.target;
//获取当前滑块的参数信息
state.currStore = mainStore[e.currentTarget.id];
//state的touchStart 、touchMove、touchEnd代表是否进入该函数
state.touchEnd = state.touchMove = false;
state.touchStart = true;
//表示滑块移动的距离
state.diffX = state.diffY = 0;
//动画运行时的坐标与动画运行前的坐标差值
state.animatingX = state.animatingY = 0;
};
在移动滑块时,可能滑块正在动画中,这是需要考虑一种特殊情况。滑块的移动应该依据现在的位置计算。
如何知道动画运行中的信息呢,可以使用window.getComputedStyle(element, [pseudoElt])
,它返回的样式是一个实时的 CSSStyleDeclaration
对象。用它取transform
的值会返回一个 2D 变换矩阵,像这样matrix(1, 0, 0, 1, -414.001, 0)
,最后两位就是x,y值。
简单封装一下,就可以取得当前动画translate的x,y值了。
var getTranslate = function(el){
var curStyle = window.getComputedStyle(el);
var curTransform = curStyle.transform || curStyle.webkitTransform;
var x,y; x = y = 0;
curTransform = curTransform.split(', ');
if (curTransform.length === 6) {
x = parseInt(curTransform[4], 10);
y = parseInt(curTransform[5], 10);
}
return {'x': x,'y': y};
};
移动时会持续调用,如果只是点击操作,不会触发touchMove。
var touchMove = function(e){
// 1. 如果当前触发touchMove的元素和触发touchStart的元素不一致,不允许滑动。
// 2. 执行touchMove时,需保证touchStart已执行,且touchEnd未执行。
if(e.target !== state.target || state.touchEnd || !state.touchStart) return;
state.touchMove = true;
//取得当前坐标
var currentX = e.type === 'touchmove' ? e.targetTouches[0].pageX : e.pageX;
var currentY = e.type === 'touchmove' ? e.targetTouches[0].pageY : e.pageY;
var currStore = state.currStore;
//触摸时如果动画正在运行
if(currStore.animating){
// 取得当前元素translate的信息
var animationTranslate = getTranslate(state.currentTarget);
//计算动画的偏移量,currStore.translateX和currStore.translateY表示的是滑块最近一次稳定时的translate值
state.animatingX = animationTranslate.x - currStore.translateX;
state.animatingY = animationTranslate.y - currStore.translateY;
currStore.animating = false;
//移除动画时间
removeTransitionDuration(currStore.container);
}
//如果轮播进行中,将定时器清除
if(currStore.autoPlayID !== null){
clearTimeout(currStore.autoPlayID);
currStore.autoPlayID = null;
}
//判断移动方向是水平还是垂直
if(currStore.direction === 'x'){
//currStore.touchRatio是移动系数
state.diffX = Math.round((currentX - state.startX) * currStore.touchRatio);
//移动元素
translate(currStore.container, state.animatingX + state.diffX + state.currStore.translateX, 0, 0);
}else{
state.diffY = Math.round((currentY - state.startY) * state.currStore.touchRatio);
translate(currStore.container, 0, state.animatingY + state.diffY + state.currStore.translateY, 0);
}
};
如果支持translate3d,会优先使用它,translate3d会提供硬件加速。有兴趣可以看看这篇blog两张图解释CSS动画的性能
var translate = function(ele, x, y, z){
if (ic.support.transforms3d){
transform(ele, 'translate3d(' + x + 'px, ' + y + 'px, ' + z + 'px)');
} else {
transform(ele, 'translate(' + x + 'px, ' + y + 'px)');
}
};
在触摸结束时调用。
var touchEnd = function(e){
state.touchEnd = true;
if(!state.touchStart) return;
var fastClick ;
var currStore = state.currStore;
//如果整个触摸过程时间小于fastClickTime,会认为此次操作是点击。但默认是屏蔽了容器的click事件的,所以提供一个clickCallback参数,会在点击操作时调用。
if(fastClick = (e.timeStamp - state.startTime) < currStore.fastClickTime && !state.touchMove && typeof currStore.clickCallback === 'function'){
currStore.clickCallback();
}
if(!state.touchMove) return;
//如果移动距离没达到切换页的临界值,则让它恢复到最近的一次稳定状态
if(fastClick || (Math.abs(state.diffX) < currStore.limitDisX && Math.abs(state.diffY) < currStore.limitDisY)){
//在transitionend事件绑定的函数中判定是否重启轮播,但是如果transform前后两次的值一样时,不会触发transitionend事件,所以在这里判定是否重启轮播
if(state.diffX === 0 && state.diffY === 0 && currStore.autoPlay) autoPlay(currStore);
//恢复到最近的一次稳定状态
recover(currStore, currStore.translateX, currStore.translateY, 0);
}else{
//位移满足切换
if(state.diffX > 0 || state.diffY > 0) {
//切换到上一个滑块
moveTo(currStore, currStore.index - 1);
}else{
//切换到下一个滑块
moveTo(currStore, currStore.index + 1);
}
}
};
动画执行完成后调用
var transitionDurationEndFn = function(){
//将动画状态设置为false
ic.store.animating = false;
//执行自定义的iceEndCallBack函数
if(typeof ic.store.iceEndCallBack === 'function') ic.store.iceEndCallBack();
//将动画时间归零
transitionDuration(container, 0);
//清空state
if(ic.store.id === state.id) state = Object.create(null);
};
至此,一个完整的滑动过程结束。
第一时间想到的是使用setInterval
或者递归setTimeout
实现轮播,但这样做并不优雅。
事件循环(EventLoop)中setTimeout
或setInterval
会放入macrotask
队列中,里面的函数会放入microtask
,当这个 macrotask
执行结束后所有可用的 microtask
将会在同一个事件循环中执行。
我们极端的假设setInterval
设定为200ms,动画时间设为1000ms。每隔200ms, macrotask
队列中就会插入setInterval
,但我们的动画此时没有完成,所以用setInterval
或者递归setTimeout
的轮播在这种情况下是有问题的。
最佳思路是在每次动画结束后再将轮播开启。
//动画结束执行的函数:
var transitionDurationEndFn = function(){
...
//检测是否开启轮播
if(ic.store.autoPlay) autoPlay(ic.store);
};
轮播函数也相当简单
var autoPlay = function(store){
store.autoPlayID = setTimeout(function(){
//当前滑块的索引
var index = store.index;
++index;
//到最后一个了,重置为0
if(index === store.childLength){
index = 0;
}
//移动
moveTo(store, index);
},store.autoplayDelay);
};
本文记录了我思考的过程,代码应该还有很多地方值得完善。
作者:杨敬卓
转载请注明出处
event loops隐藏得比较深,很多人对它很陌生。但提起异步,相信每个人都知道。异步背后的“靠山”就是event loops。这里的异步准确的说应该叫浏览器的event loops或者说是javaScript运行环境的event loops,因为ECMAScript中没有event loops,event loops是在HTML Standard定义的。
event loops规范中定义了浏览器何时进行渲染更新,了解它有助于性能优化。
思考下边的代码运行顺序:
console.log('start')
setTimeout( function () {
console.log('setTimeout')
}, 0 )
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1');
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
console.log('end')
// start
// end
// promise1
// promise2
// setTimeout
上面的顺序是在chrome运行得出的,有趣的是在safari 9.1.2中测试,promise1 promise2会在setTimeout的后边,而在safari 10.0.1中得到了和chrome一样的结果。为何浏览器有不同的表现,了解tasks, microtasks队列就可以解答这个问题。
很多框架和库都会使用类似下面函数:
function flush() {
...
}
function useMutationObserver() {
var iterations = 0;
var observer = new MutationObserver(flush);
var node = document.createTextNode('');
observer.observe(node, { characterData: true });
return function () {
node.data = iterations = ++iterations % 2;
};
}
初次看这个useMutationObserver函数总会很有疑惑,MutationObserver
不是用来观察dom的变化的吗,这样凭空造出一个节点来反复修改它的内容,来触发观察的回调函数有何意义?
答案就是使用Mutation事件
可以异步执行操作(例子中的flush函数),一是可以尽快响应变化,二是可以去除重复的计算。但是setTimeout(flush, 0)
同样也可以执行异步操作,要知道其中的差异和选择哪种异步方法,就得了解event loop。
先看看它们在规范中的定义。
Note:本文的引用部分,就是对规范的翻译,有的部分会概括或者省略的翻译,有误请指正。
event loop翻译出来就是事件循环,可以理解为实现异步的一种方式,我们来看看event loop在HTML Standard中的定义章节:
第一句话:
为了协调事件,用户交互,脚本,渲染,网络等,用户代理必须使用本节所述的
event loop
。
事件,用户交互,脚本,渲染,网络这些都是我们所熟悉的东西,他们都是由event loop协调的。触发一个click
事件,进行一次ajax
请求,背后都有event loop
在运作。
一个event loop有一个或者多个task队列。
当用户代理安排一个任务,必须将该任务增加到相应的event loop的一个tsak队列中。
每一个task都来源于指定的任务源,比如可以为鼠标、键盘事件提供一个task队列,其他事件又是一个单独的队列。可以为鼠标、键盘事件分配更多的时间,保证交互的流畅。
task也被称为macrotask,task队列还是比较好理解的,就是一个先进先出的队列,由指定的任务源去提供任务。
哪些是task任务源呢?
规范在Generic task sources中有提及:
DOM操作任务源:
此任务源被用来相应dom操作,例如一个元素以非阻塞的方式插入文档。
用户交互任务源:
此任务源用于对用户交互作出反应,例如键盘或鼠标输入。响应用户操作的事件(例如click)必须使用task队列。
网络任务源:
网络任务源被用来响应网络活动。
history traversal任务源:
当调用history.back()等类似的api时,将任务插进task队列。
task任务源非常宽泛,比如ajax
的onload
,click
事件,基本上我们经常绑定的各种事件都是task任务源,还有数据库操作(IndexedDB ),需要注意的是setTimeout
、setInterval
、setImmediate
也是task任务源。总结来说task任务源:
每一个event loop都有一个microtask队列,一个microtask会被排进microtask队列而不是task队列。
有两种microtasks:分别是solitary callback microtasks和compound microtasks。规范值只覆盖solitary callback microtasks。
如果在初期执行时,spin the event loop,microtasks有可能被移动到常规的task队列,在这种情况下,microtasks任务源会被task任务源所用。通常情况,task任务源和microtasks是不相关的。
microtask 队列和task 队列有些相似,都是先进先出的队列,由指定的任务源去提供任务,不同的是一个
event loop里只有一个microtask 队列。
HTML Standard没有具体指明哪些是microtask任务源,通常认为是microtask任务源有:
NOTE:
Promise的定义在 ECMAScript规范而不是在HTML规范中,但是ECMAScript规范中有一个jobs的概念和microtasks很相似。在Promises/A+规范的Notes 3.1中提及了promise的then方法可以采用“宏任务(macro-task)”机制或者“微任务(micro-task)”机制来实现。所以开头提及的promise在不同浏览器的差异正源于此,有的浏览器将then
放入了macro-task队列,有的放入了micro-task 队列。在jake的博文Tasks, microtasks, queues and schedules中提及了一个讨论vague mailing list discussions,一个普遍的共识是promises属于microtasks队列。
知道了event loops
大致做什么的,我们再深入了解下event loops
。
每一个用户代理必须至少有一个浏览器上下文event loop,但是每个单元的相似源浏览器上下文至多有一个event loop。
event loop 总是具有至少一个浏览器上下文,当一个event loop的浏览器上下文全都销毁的时候,event loop也会销毁。一个浏览器上下文总有一个event loop去协调它的活动。
Worker的event loop相对简单一些,一个worker对应一个event loop,worker进程模型管理event loop的生命周期。
反复提到的一个词是browsing contexts(浏览器上下文)。
浏览器上下文是一个将 Document 对象呈现给用户的环境。在一个 Web 浏览器内,一个标签页或窗口常包含一个浏览上下文,如一个 iframe 或一个 frameset 内的若干 frame。
结合一些资料,对上边规范给出一些理解(有误请指正):
event loop
。event loop
,browsing contexts
和web workers
就是相互独立的。browsing contexts
可以共用event loop
,这样它们之间就可以相互通信。在规范的Processing model定义了event loop
的循环过程:
一个event loop只要存在,就会不断执行下边的步骤:
1.在tasks队列中选择最老的一个task,用户代理可以选择任何task队列,如果没有可选的任务,则跳到下边的microtasks步骤。
2.将上边选择的task设置为正在运行的task。
3.Run: 运行被选择的task。
4.将event loop的currently running task变为null。
5.从task队列里移除前边运行的task。
6.Microtasks: 执行microtasks任务检查点。(也就是执行microtasks队列里的任务)
7.更新渲染(Update the rendering)...
8.如果这是一个worker event loop,但是没有任务在task队列中,并且WorkerGlobalScope对象的closing标识为true,则销毁event loop,中止这些步骤,然后进行定义在Web workers章节的run a worker。
9.返回到第一步。
event loop会不断循环上面的步骤,概括说来:
event loop
会不断循环的去取tasks
队列的中最老的一个任务推入栈中执行,并在当次循环里依次执行并清空microtask
队列里的任务。microtask
队列里的任务,有可能会渲染更新。(浏览器很聪明,在一帧以内的多次dom变动浏览器不会立即响应,而是会积攒变动以最高60HZ的频率更新视图)event loop
运行的第6步,执行了一个microtask checkpoint
,看看规范如何描述microtask checkpoint
:
当用户代理去执行一个microtask checkpoint,如果microtask checkpoint的flag(标识)为false,用户代理必须运行下面的步骤:
1.将microtask checkpoint的flag设为true。
2.Microtask queue handling: 如果event loop的microtask队列为空,直接跳到第八步(Done)。
3.在microtask队列中选择最老的一个任务。
4.将上一步选择的任务设为event loop的currently running task。
5.运行选择的任务。
6.将event loop的currently running task变为null。
7.将前面运行的microtask从microtask队列中删除,然后返回到第二步(Microtask queue handling)。
8.Done: 每一个environment settings object它们的 responsible event loop就是当前的event loop,会给environment settings object发一个 rejected promises 的通知。
9.清理IndexedDB的事务。
10.将microtask checkpoint的flag设为flase。
microtask checkpoint
所做的就是执行microtask队列里的任务。什么时候会调用microtask checkpoint
呢?
task和microtask都是推入栈中执行的,要完整了解event loops还需要认识JavaScript execution context stack,它的规范位于https://tc39.github.io/ecma262/#execution-context-stack。
javaScript是单线程,也就是说只有一个主线程,主线程有一个栈,每一个函数执行的时候,都会生成新的execution context(执行上下文)
,执行上下文会包含一些当前函数的参数、局部变量之类的信息,它会被推入栈中, running execution context(正在执行的上下文)始终处于栈的顶部。当函数执行完后,它的执行上下文会从栈弹出。
举个简单的例子:
function bar() {
console.log('bar');
}
function foo() {
console.log('foo');
bar();
}
foo();
规范晦涩难懂,做一个形象的比喻:
主线程类似一个加工厂,它只有一条流水线,待执行的任务就是流水线上的原料,只有前一个加工完,后一个才能进行。event loops就是把原料放上流水线的工人。只要已经放在流水线上的,它们会被依次处理,称为同步任务。一些待处理的原料,工人会按照它们的种类排序,在适当的时机放上流水线,这些称为异步任务。
过程图:
举个简单的例子,假设一个script标签的代码如下:
Promise.resolve().then(function promise1 () {
console.log('promise1');
})
setTimeout(function setTimeout1 (){
console.log('setTimeout1')
Promise.resolve().then(function promise2 () {
console.log('promise2');
})
}, 0)
setTimeout(function setTimeout2 (){
console.log('setTimeout2')
}, 0)
运行过程:
script里的代码被列为一个task,放入task队列。
循环1:
循环2:
循环3:
这是event loop中很重要部分,在第7步会进行Update the rendering(更新渲染),规范允许浏览器自己选择是否更新视图。也就是说可能不是每轮事件循环都去更新视图,只在有必要的时候才更新视图。
https://www.html5rocks.com/zh/tutorials/internals/howbrowserswork 这篇文章较详细的讲解了渲染机制。
Note: 可以看到渲染树的一个重要组成部分是CSSOM树,绘制会等待css样式全部加载完成才进行,所以css样式加载的快慢是首屏呈现快慢的关键点。
下面讨论一下渲染的时机。规范定义在一次循环中,Update the rendering会在第六步Microtasks: Perform a microtask checkpoint 后运行。
不同机子测试可能会得到不同的结果,这取决于浏览器,cpu、gpu性能以及它们当时的状态。
我们做一个简单的测试
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var t = 0;
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function () {
setTimeout(function setTimeout1 () {
con.textContent = t;
}, 0)
};
</script>
用chrome的Developer tools的Timeline查看各部分运行的时间点。
当我们点击这个div的时候,下图截取了部分时间线,黄色部分是脚本运行,紫色部分是更新render树、计算布局,绿色部分是绘制。
绿色和紫色部分可以认为是Update the rendering。
在这一轮事件循环中,setTimeout1是作为task运行的,可以看到paint确实是在task运行完后才进行的。
现在换成一个microtask任务,看看有什么变化
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function () {
Promise.resolve().then(function Promise1 () {
con.textContext = 0;
})
};
</script>
和上一个例子很像,不同的是这一轮事件循环的task是click的回调函数,Promise1则是microtask,paint同样是在他们之后完成。
标准就是那么定义的,答案似乎显而易见,我们把例子变得稍微复杂一些。
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function click1() {
setTimeout(function setTimeout1() {
con.textContent = 0;
}, 0)
setTimeout(function setTimeout2() {
con.textContent = 1;
}, 0)
};
</script>
当点击后,一共产生3个task,分别是click1、setTimeout1、setTimeout2,所以会分别在3次event loop中进行。
下面截取的是setTimeout1、setTimeout2的部分。
我们修改了两次textContent,奇怪的是setTimeout1、setTimeout2之间没有paint,浏览器只绘制了textContent=1,难道setTimeout1、setTimeout2在同一次event loop中吗?
在两个setTimeout中增加microtask。
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function () {
setTimeout(function setTimeout1() {
con.textContent = 0;
Promise.resolve().then(function Promise1 () {
console.log('Promise1')
})
}, 0)
setTimeout(function setTimeout2() {
con.textContent = 1;
Promise.resolve().then(function Promise2 () {
console.log('Promise2')
})
}, 0)
};
</script>
从run microtasks中可以看出来,setTimeout1、setTimeout2应该运行在两次event loop中,textContent = 0的修改被跳过了。
setTimeout1、setTimeout2的运行间隔很短,在setTimeout1完成之后,setTimeout2马上就开始执行了,我们知道浏览器会尽量保持每秒60帧的刷新频率(大约16.7ms每帧),是不是只有两次event loop间隔大于16.7ms才会进行绘制呢?
将时间间隔加大一些。
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function () {
setTimeout(function setTimeout1() {
con.textContent = 0;
}, 0);
setTimeout(function setTimeout2() {
con.textContent = 1;
}, 16.7);
};
</script>
两块黄色的区域就是 setTimeout,在1224ms处绿色部分,浏览器对con.textContent = 0的变动进行了绘制。在1234ms处绿色部分,绘制了con.textContent = 1。
可否认为相邻的两次event loop的间隔很短,浏览器就不会去更新渲染了呢?继续我们的实验
我们在同一时间执行多个setTimeout来模拟执行间隔很短的task。
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function () {
setTimeout(function(){
con.textContent = 0;
},0)
setTimeout(function(){
con.textContent = 1;
},0)
setTimeout(function(){
con.textContent = 2;
},0)
setTimeout(function(){
con.textContent = 3;
},0)
setTimeout(function(){
con.textContent = 4;
},0)
setTimeout(function(){
con.textContent = 5;
},0)
setTimeout(function(){
con.textContent = 6;
},0)
};
</script>
图中一共绘制了两帧,第一帧4.4ms,第二帧9.3ms,都远远高于每秒60HZ(16.7ms)的频率,第一帧绘制的是con.textContent = 4,第二帧绘制的是 con.textContent = 6。所以两次event loop的间隔很短同样会进行绘制。
有说法是一轮event loop执行的microtask有数量限制(可能是1000),多余的microtask会放到下一轮执行。下面例子将microtask的数量增加到25000。
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
con.onclick = function () {
setTimeout(function setTimeout1() {
con.textContent = 'task1';
for(var i = 0; i < 250000; i++){
Promise.resolve().then(function(){
con.textContent = i;
});
}
}, 0);
setTimeout(function setTimeout2() {
con.textContent = 'task2';
}, 0);
};
</script>
可以看到一大块黄色区域,上半部分有一根绿线就是点击后的第一次绘制,脚本的运行耗费大量的时间,并且阻塞了渲染。
看看setTimeout2的运行情况。
可以看到setTimeout2这轮event loop没有run microtasks,microtasks在setTimeout1被全部执行完了。
25000个microtasks不能说明event loop对microtasks数量没有限制,有可能这个限制数很高,远超25000,但日常使用基本不会使用那么多了。
对microtasks增加数量限制,一个很大的作用是防止脚本运行时间过长,阻塞渲染。
使用requestAnimationFrame。
<div id='con'>this is con</div>
<script>
var con = document.getElementById('con');
var i = 0;
var raf = function(){
requestAnimationFrame(function() {
con.textContent = i;
Promise.resolve().then(function(){
i++;
if(i < 3) raf();
});
});
}
con.onclick = function () {
raf();
};
</script>
总体的Timeline:
点击后绘制了3帧,把每次变动都绘制了。
看看单个 requestAnimationFrame的Timeline:
和setTimeout很相似,可以看出requestAnimationFrame也是一个task,在它完成之后会运行run microtasks。
验证postMessage是否是task
setTimeout(function setTimeout1(){
console.log('setTimeout1')
}, 0)
var channel = new MessageChannel();
channel.port1.onmessage = function onmessage1 (){
console.log('postMessage')
Promise.resolve().then(function promise1 (){
console.log('promise1')
})
};
channel.port2.postMessage(0);
setTimeout(function setTimeout2(){
console.log('setTimeout2')
}, 0)
console.log('sync')
}
执行顺序:
sync
postMessage
promise1
setTimeout1
setTimeout2
timelime:
第一个黄块是onmessage1,第二个是setTimeout1,第三个是setTimeout2。显而易见,postMessage属于task,因为setTimeout的4ms标准化了,所以这里的postMessage会优先setTimeout运行。
上边的例子可以得出一些结论:
event loop的大致循环过程,可以用下边的图表示:
假设现在执行到currently running task,我们对批量的dom进行异步修改,我们将此任务插进task:
可以看到如果task队列如果有大量的任务等待执行时,将dom的变动作为microtasks而不是task能更快的将变化呈现给用户。
对于一些简单的场景,同步完全可以胜任,如果得对dom反复修改或者进行大量计算时,使用异步可以作为缓冲,优化性能。
举个小例子:
现在有一个简单的元素,用它展示我们的计算结果:
<div id='result'>this is result</div>
有一个计算平方的函数,并且会将结果响应到对应的元素
function bar (num, id) {
var product = num * num;
var resultEle = document.getElementById( id );
resultEle.textContent = product;
}
现在我们制造些问题,假设现在很多同步函数引用了bar,在一轮event loop里,可能bar会被调用多次,并且其中有几个是对id='result'的元素进行操作。就像下边一样:
...
bar( 2, 'result' )
...
bar( 4, 'result' )
...
bar( 5, 'result' )
...
似乎这样的问题也不大,但是当计算变得复杂,操作很多dom的时候,这个问题就不容忽视了。
用我们上边讲的event loop知识,修改一下bar。
var store = {}, flag = false;
function bar (num, id) {
store[ id ] = num;
if(!flag){
Promise.resolve().then(function () {
for( var k in store ){
var num = store[k];
var product = num * num;
var resultEle = document.getElementById( k );
resultEle.textContent = product;
}
});
flag = true;
}
}
现在我们用一个store去存储参数,统一在microtasks阶段执行,过滤了多余的计算,即使同步过程中多次对一个元素修改,也只会响应最后一次。
写了个简单插件asyncHelper,可以帮助我们异步的插入task和microtask。
例如:
//生成task
var myTask = asyncHelper.task(function () {
console.log('this is task')
});
//生成microtask
var myMicrotask = asyncHelper.mtask(function () {
console.log('this is microtask')
});
//插入task
myTask()
//插入microtask
myMicrotask();
对之前的例子的使用asyncHelper:
var store = {};
//生成一个microtask
var foo = asyncHelper.mtask(function () {
for( var k in store ){
var num = store[k];
var product = num * num;
var resultEle = document.getElementById( k );
resultEle.textContent = product;
}
}, {callMode: 'last'});
function bar (num, id) {
store[ id ] = num;
foo();
}
如果不支持microtask将回退成task。
event loop涉及到的东西很多,本文有误的地方请指正。
求个博主联系方式!感谢!
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