JavaScript의 단일 스레드를 정말로 이해하고 있나요?

이 기사는 JavaScript 단일 스레드에 대한 지식을 제공합니다. JavaScript는 왜 타이머와 기능을 동시에 실행할 수 있습니까?

1. 프로세스 및 스레드

1.1 프로세스(Process)

는 특정 데이터 세트에 대한 컴퓨터 내 프로그램의 실행 활동으로, 자원 할당 및 스레드의 기본 단위입니다. 시스템의 스케줄링은 운영 체제 구조의 기초입니다. 스레드용으로 설계된 최신 컴퓨터 아키텍처에서 프로세스는 스레드를 위한 컨테이너입니다. 프로그램은 지침, 데이터 및 해당 구성에 대한 설명이며 프로세스는 프로그램의 실체입니다. 특정 데이터 세트를 바탕으로 컴퓨터에서 프로그램을 실행하는 활동으로, 시스템의 자원 할당 및 스케줄링의 기본 단위이자 운영 체제 구조의 기초입니다. 프로그램은 지침, 데이터 및 해당 구성에 대한 설명이며 프로세스는 프로그램의 실체입니다.

여기서 프로세스를 CPU가 처리할 수 있는 단일 작업을 나타내는 공장 작업장에 비유합니다. 언제든지 CPU는 항상 하나의 프로세스를 실행하고 있고 다른 프로세스는 실행되지 않는 상태입니다.

1.2 스레드

는 운영 체제에서 계산 스케줄링을 수행할 수 있는 가장 작은 단위입니다. 프로세스에 포함되며 프로세스에서 실제 작동하는 단위입니다. 스레드는 프로세스의 단일 순차적 제어 흐름을 의미하며 여러 스레드가 프로세스에서 동시에 실행될 수 있으며 각 스레드는 서로 다른 작업을 병렬로 수행합니다.

여기서 스레드는 워크샵의 작업자에 비유됩니다. 즉, 워크샵에서는 여러 작업자가 협력하여 작업을 완료할 수 있습니다.

2. 다중 스레드 브라우저

브라우저 커널은 커널의 제어하에 서로 협력하여 동기화를 유지합니다.

• GUI 렌더링 스레드

• JavaScript 엔진 스레드

• 이벤트 트리거 스레드

• Timed 트리거 스레드

• 비동기 http 요청 스레드

J를 보았습니다. S 엔진 스레드는 매우 익숙합니다. 잘못된 것은 없습니다. 여기서 자바스크립트 스크립트 프로그램을 실행합니다.

JS 엔진은 멀티 스레드입니다. 단일 스레드는 JS 엔진이 JS를 실행할 때 실행을 위해 하나의 스레드만 할당한다는 의미입니다. 이는 JS 엔진이 JavaScript 실행을 위해 단일 스레드라고 부르는 것입니다. .

2.1 여기에서 JS의 실행 메커니즘에 대해 이야기해 보겠습니다

JavaScript는 단일 스레드이기 때문입니다(항상 탭 페이지에서 JavaScript 프로그램을 실행하는 JS 스레드는 단 하나뿐입니다).

그래서 우리는 JavaScript 코드를 실행하기 위해 작업 대기열에 의존해야 합니다.

JS 엔진은 항상 작업 대기열에 작업이 도착할 때까지 기다린 다음 작업을 실행합니다.

물론 이런 방식으로 동기화 작업을 실행하는 데는 문제가 없습니다. 작업을 작업 대기열에 넣고 하나씩 실행하는 것은 매우 명확합니다. 하지만 백그라운드로 요청을 보내면 전송과 수신 사이의 시간이 1초 정도 걸릴 수 있습니다. 5번 요청하면 5초만 기다리면 됩니다. 디스플레이가 우리의 요구 사항을 충족하지 않으므로 이 문제를 처리하려면 비동기 작업이 필요합니다.

2.2 동기 작업 및 비동기 작업

동기 작업은 메인 스레드에서 실행 대기 중인 작업을 의미합니다. 웹 사이트를 열면 다음 작업이 계속될 수 있습니다. 예를 들어, 요소 렌더링은 실제로 동기 작업입니다.

비동기 작업은 메인 스레드에 들어가지 않고 작업 대기열에 들어가는 작업을 의미합니다. 작업 큐가 비동기 작업이 실행될 수 있음을 메인 스레드에 알릴 때만 가능합니다. 작업이 메인 스레드에 들어가나요? 웹사이트를 열 때 사진과 음악을 로드하는 것은 실제로 비동기 작업입니다.

모두가 이벤트 루프에 대해 좀 더 구체적으로 이해해야 합니다. 여기서는 자세히 설명하지 않겠습니다. 이해가 되지 않으면 다시 설명해 드리겠습니다.

3. 이 글은 핵심 내용을 집중적으로 다루고 있습니다. 직접 읽으셔도 됩니다

그런데 작업 대기열에 대해 궁금한 점이 있으신가요? 이게 물건인가요? 배열인가요? 내 논리에 따르면 JavaScript 메인 스레드는 동기 함수를 실행하고 비동기 함수는 작업 대기열에 배치될 수 있습니다. 이 작업 대기열은 동기 작업 실행이 끝나면 이 개체(작업 대기열)를 메인에 푸시합니다. 스레드에서는 괜찮지만 제가 생각한 것과는 다릅니다.

Evnet 루프의 작업 대기열은 브라우저의 이벤트 트리거 스레드에 배치되며, JS 엔진은 해당 비동기 작업이 트리거 조건을 충족하고 트리거되면 이벤트 트리거 스레드에 비동기 작업을 배치합니다. 이벤트 트리거 스레드는 실행을 기다리는 JS 엔진의 메인 스레드 큐 끝에 비동기 작업을 추가합니다.

우리가 상상했던 싱글스레드 자바스크립트와는 다른가요? 글쎄, 그것은 실제로 동일하지 않으므로 최종 결론은 우리가 말하는 작업 대기열이 실제로 스레드라는 것입니다.

그런 다음 처음에 이야기했던 타이머로 다시 돌아가면 기본적으로 타이머 스레드에 의해 제어된다는 것을 짐작할 수 있습니다.

자바스크립트는 싱글 스레드이기 때문에 차단된 스레드 상태에 있을 경우 타이밍의 정확성에 영향을 미치므로 타이밍을 위해 별도의 스레드를 열어야 합니다.

setTimeout 또는 setInterval을 사용하는 경우 타이머 스레드 타이밍이 필요합니다. 타이밍이 완료된 후 특정 이벤트가 이벤트 큐에 푸시됩니다.

4. 결론

그래서 자바스크립트는 천왕이 오더라도 싱글 쓰레드라고 하는데, 우리의 이벤트 루프와 타이머는 다른 쓰레드에 배치되어 있습니다.

5. V8 엔진 - 확장

V8 엔진은 원래 일부 언어 전문가가 설계하고 나중에 Google에서 인수하여 오픈 소스로 제공한 JavaScript 엔진 구현입니다.

V8은 JavaScript를 실행하기 전에 이를 바이트코드로 변환하거나 실행을 위해 해석하는 다른 JavaScript 엔진과 비교하여 이를 기본 기계어 코드(IA-32, x86-64, ARM 또는 MIPS CPU)로 컴파일합니다. , 인라인 캐싱과 같은 방법을 사용하여 성능을 향상시킵니다.

이러한 기능을 통해 JavaScript 프로그램은 V8 엔진에서 바이너리 프로그램만큼 빠르게 실행됩니다. V8은 Windows, Linux, Android 등과 같은 많은 운영 체제를 지원하며 IA32, X64, ARM 등과 같은 다른 하드웨어 아키텍처도 지원하며 우수한 이식성과 크로스 플랫폼 기능을 갖추고 있습니다.

5.1 Workflow

V8 엔진에서 JavaScript를 실행하는 과정에는 컴파일과 실행의 두 가지 주요 단계가 있습니다. 실행 전에 완전히 컴파일되는 C++와 달리 JavaScript는 사용자가 사용할 때 컴파일하고 실행해야 합니다. V8에서는 자바스크립트 관련 코드를 한꺼번에 컴파일하지 않고 특정 코드를 실행해야 할 때 컴파일해 응답 시간을 향상시키고 시간 오버헤드를 줄인다. V8 엔진에서는 먼저 소스 코드가 파서에 의해 추상 구문 트리(AST)로 변환된 다음 JIT 컴파일러의 전체 코드 생성기를 사용하여 AST에서 로컬 실행 코드를 직접 생성합니다. 이 프로세스는 AST에서 바이트코드로의 변환 시간을 줄이고 코드 실행 속도를 향상시키는 JAVA의 1세대 바이트코드 또는 중간 표현과는 다릅니다. 그러나 바이트코드로 변환하는 중간 과정이 부족하여 코드를 최적화할 기회가 줄어듭니다.

로컬 코드를 컴파일할 때 V8 엔진에서 사용하는 주요 클래스는 다음과 같습니다.

• 스크립트: 컴파일 후 생성된 소스 코드와 로컬 코드를 포함하는 JavaScript 코드를 나타냅니다. 즉, 컴파일 항목과 실행 항목입니다.

• Compiler: 컴파일러 클래스, 코드를 컴파일 및 생성하기 위한 보조 그룹 스크립트 클래스, AST 및 전체 코드 생성기를 생성하기 위한 인터프리터(Parser) 호출, AST를 로컬 코드로 변환

• AstNode: 추상 구문 트리 노드 클래스; 다른 모든 노드에 대한 기본 클래스이며 많은 하위 클래스를 포함합니다. 나중에 다른 하위 클래스에 대해 다른 로컬 코드가 생성됩니다.

• AstVisitor: 주로 다른 구조화된 추상 구문 트리를 탐색하는 데 사용됩니다.

FullCodeGenerator: AST를 순회하여 JavaScript용 로컬 실행 가능 코드를 생성하는 AstVisitor 클래스의 하위 클래스입니다.

JavaScript 코드 컴파일 프로세스는 대략 다음과 같습니다. Script 클래스는 Compiler 클래스의 Compile 함수를 호출하여 이에 대한 로컬 코드를 생성합니다. Compile 함수는 먼저 Parser 클래스를 사용하여 AST를 생성한 다음 FullCodeGenerator 클래스를 사용하여 로컬 코드를 생성합니다. 네이티브 코드는 특정 하드웨어 플랫폼과 밀접하게 관련되어 있으며 FullCodeGenerator는 여러 백엔드를 사용하여 플랫폼과 일치하는 네이티브 어셈블리 코드를 생성합니다. FullCodeGenerator는 AST를 순회하여 각 노드에 해당하는 어셈블리 코드를 생성하기 때문에 전역 뷰가 누락되고 노드 간 최적화가 불가능합니다

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javascript 학습 튜토리얼

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