几道高级前端面试题解析 Event loop
为什么 0.1 + 0.2 != 0.3 请详述理由
因为 JS 采用 IEEE 754 双精度版本（64位），并且只要采用 IEEE 754 的语言都有该问题。
我们都知道计算机表示十进制是采用二进制表示的，所以 0.1 在二进制表示为
// (0011) 表示循环
0.1 = 2^-4 * 1.10011(0011)
那么如何得到这个二进制的呢？
小数算二进制和整数不同。乘法计算时，只计算小数位，整数位用作每一位的二进制，并且得到的第一位为最高位。所以我们得出 0.1 = 2^-4 * 1.10011(0011)，那么 0.2 的演算也基本如上所示，只需要去掉第一步乘法，所以得出 0.2 = 2^-3 * 1.10011(0011)。
回来继续说 IEEE 754 双精度。六十四位中符号位占一位，整数位占十一位，其余五十二位都为小数位。因为 0.1 和 0.2 都是无限循环的二进制了，所以在小数位末尾处需要判断是否进位（就和十进制的四舍五入一样）。
所以 2^-4 * 1.10011...001 进位后就变成了 2^-4 * 1.10011(0011 * 12次)010 。那么把这两个二进制加起来会得出 2^-2 * 1.0011(0011 * 11次)0100 , 这个值算成十进制就是 0.30000000000000004
下面说一下原生解决办法，如下代码所示
parseFloat((0.1 + 0.2).toFixed(10))
10 个 Ajax 同时发起请求，全部返回展示结果，并且至多允许三次失败，说出设计思路
这个问题相信很多人会第一时间想到 Promise.all ，但是这个函数有一个局限在于如果失败一次就返回了，并不符合题意，所以我们需要自己实现下。
// 以下是伪代码，着重于思路
let successCount = 0
let errorCount = 0
let datas = []
ajax(url, (res) => {
if (success) {
success++
if (success + errorCount === 10) {
console.log(datas)
} else {
datas.push(res.data)
}
} else {
errorCount++
if (errorCount > 3) {
// 失败次数大于3次就应该报错了
throw Error('失败三次')
}
}
})
一次性加载几万条数据 要求不卡住界面
这道题考察了如何在不卡住页面的情况下渲染数据，也就是说不能一次性将几万条都渲染出来，而应该一次渲染部分 DOM，那么就可以通过 requestAnimationFrame 来每 16 ms 刷新一次。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Document</title>
</head>
<body>
<ul>控件</ul>
<script>
setTimeout(() => {
// 插入十万条数据
const total = 100000
// 一次插入 20 条，如果觉得性能不好就减少
const once = 20
// 渲染数据总共需要几次
const loopCount = total / once
let countOfRender = 0
let ul = document.querySelector("ul");
function add() {
// 优化性能，插入不会造成回流
const fragment = document.createDocumentFragment();
for (let i = 0; i < once; i++) {
const li = document.createElement("li");
li.innerText = Math.floor(Math.random() * total);
fragment.appendChild(li);
}
ul.appendChild(fragment);
countOfRender += 1;
loop();
}
function loop() {
if (countOfRender < loopCount) {
window.requestAnimationFrame(add);
}
}
loop();
}, 0);
</script>
</body>
</html>
基于 Localstorage 设计一个 1M 的缓存系统 需要实现缓存淘汰机制
设计思路如下：
- 存储的每个对象需要添加两个属性：分别是过期时间和存储时间。
- 利用一个属性保存系统中目前所占空间大小，每次存储都增加该属性。当该属性值大于 1M 时，需要按照时间排序系统中的数据，删除一定量的数据保证能够存储下目前需要存储的数据。
- 每次取数据时，需要判断该缓存数据是否过期，如果过期就删除。
以下是代码实现，实现了思路，但是可能会存在 Bug，但是这种设计题一般是给出设计思路和部分代码，不会需要写出一个无问题的代码
class Store {
constructor() {
let store = localStorage.getItem('cache')
if (!store) {
store = {
maxSize: 1024 * 1024,
size: 0
}
}
this.store = store
}
set(key, value, expire) {
this.store[key] = {
date: Date.now(),
expire
}
let size = sizeof(JSON.stringify(value))
if (this.store.maxSize < size + this.store.size) {
console.log('超了-----------');
var keys = Object.keys(this.store);
// 时间排序
keys = keys.sort((a, b) => {
let item1 = this.store[a], item2 = this.store[b];
return item2.date - item1.date;
});
while (size + this.store.size > this.store.maxSize) {
delete this.store[keys[keys.length - 1]]
}
}
this.store.size += size
this.store[key] = value
localStorage.setItem('cache', this.store)
}
get(key) {
let d = this.store[key]
if (!d) {
console.log('找不到该属性');
return
}
if (d.expire > Date.now) {
console.log('过期删除');
delete this.store[key]
localStorage.setItem('cache', this.store)
} else {
return d
}
}
sizeOf(str, charset) {
var total = 0,
charCode,
i,
len;
charset = charset ? charset.toLowerCase() : '';
if (charset === 'utf-16' || charset === 'utf16') {
for (i = 0, len = str.length; i < len; i++) {
charCode = str.charCodeAt(i);
if (charCode <= 0xffff) {
total += 2;
} else {
total += 4;
}
}
} else {
for (i = 0, len = str.length; i < len; i++) {
charCode = str.charCodeAt(i);
if (charCode <= 0x007f) {
total += 1;
} else if (charCode <= 0x07ff) {
total += 2;
} else if (charCode <= 0xffff) {
total += 3;
} else {
total += 4;
}
}
}
return total;
}
}
详细说明 Event loop
众所周知 JS 是门非阻塞单线程语言，因为在最初 JS 就是为了和浏览器交互而诞生的。如果 JS 是门多线程的语言话，我们在多个线程中处理 DOM 就可能会发生问题（一个线程中新加节点，另一个线程中删除节点），当然可以引入读写锁解决这个问题。
JS 在执行的过程中会产生执行环境，这些执行环境会被顺序的加入到执行栈中。如果遇到异步的代码，会被挂起并加入到 Task（有多种 task） 队列中。一旦执行栈为空，Event Loop 就会从 Task 队列中拿出需要执行的代码并放入执行栈中执行，所以本质上来说 JS 中的异步还是同步行为。
console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0);
console.log('script end');
以上代码虽然 setTimeout 延时为 0，其实还是异步。这是因为 HTML5 标准规定这个函数第二个参数不得小于 4 毫秒，不足会自动增加。所以 setTimeout 还是会在 script end 之后打印。
不同的任务源会被分配到不同的 Task 队列中，任务源可以分为 微任务（microtask） 和 宏任务（macrotask）。在 ES6 规范中，microtask 称为 jobs，macrotask 称为 task。
console.log('script start');
setTimeout(function() {
console.log('setTimeout');
}, 0);
new Promise((resolve) => {
console.log('Promise')
resolve()
}).then(function() {
console.log('promise1');
}).then(function() {
console.log('promise2');
});
console.log('script end');
// script start => Promise => script end => promise1 => promise2 => setTimeout
以上代码虽然 setTimeout 写在 Promise 之前，但是因为 Promise 属于微任务而 setTimeout 属于宏任务，所以会有以上的打印。
- 微任务包括
process.nextTick，promise，Object.observe，MutationObserver - 宏任务包括
script，setTimeout，setInterval，setImmediate，I/O，UI rendering
很多人有个误区，认为微任务快于宏任务，其实是错误的。因为宏任务中包括了 script ，浏览器会先执行一个宏任务，接下来有异步代码的话就先执行微任务。
所以正确的一次 Event loop 顺序是这样的
- 执行同步代码，这属于宏任务
- 执行栈为空，查询是否有微任务需要执行
- 执行所有微任务
- 必要的话渲染 UI
- 然后开始下一轮 Event loop，执行宏任务中的异步代码
通过上述的 Event loop 顺序可知，如果宏任务中的异步代码有大量的计算并且需要操作 DOM 的话，为了更快的 界面响应，我们可以把操作 DOM 放入微任务中。
Node 中的 Event loop
Node 中的 Event loop 和浏览器中的不相同。Node 的 Event loop 分为6个阶段，它们会按照顺序反复运行
┌───────────────────────┐
┌─>│ timers │
│ └──────────┬────────────┘
│ ┌──────────┴────────────┐
│ │ I/O callbacks │
│ └──────────┬────────────┘
│ ┌──────────┴────────────┐
│ │ idle, prepare │
│ └──────────┬────────────┘ ┌───────────────┐
│ ┌──────────┴────────────┐ │ incoming: │
│ │ poll │<──connections─── │
│ └──────────┬────────────┘ │ data, etc. │
│ ┌──────────┴────────────┐ └───────────────┘
│ │ check │
│ └──────────┬────────────┘
│ ┌──────────┴────────────┐
└──┤ close callbacks │
└───────────────────────┘
timer
timers 阶段会执行 setTimeout 和 setInterval
一个 timer 指定的时间并不是准确时间，而是在达到这个时间后尽快执行回调，可能会因为系统正在执行别的事务而延迟。
下限的时间有一个范围：[1, 2147483647] ，如果设定的时间不在这个范围，将被设置为1。
I/O
I/O 阶段会执行除了 close 事件，定时器和 setImmediate 的回调
idle、prepare
idle、prepare 阶段内部实现
poll
poll 阶段很重要，这一阶段中，系统会做两件事情
- 执行到点的定时器
- 执行 poll 队列中的事件
并且当 poll 中没有定时器的情况下，会发现以下两件事情
- 如果 poll 队列不为空，会遍历回调队列并同步执行，直到队列为空或者系统限制
- 如果 poll 队列为空，会有两件事发生
- 如果有
setImmediate需要执行，poll 阶段会停止并且进入到 check 阶段执行setImmediate - 如果没有
setImmediate需要执行，会等待回调被加入到队列中并立即执行回调
- 如果有
如果有别的定时器需要被执行，会回到 timer 阶段执行回调。
check
check 阶段执行 setImmediate
close callbacks
close callbacks 阶段执行 close 事件
并且在 Node 中，有些情况下的定时器执行顺序是随机的
setTimeout(() => {
console.log('setTimeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('setImmediate');
})
// 这里可能会输出 setTimeout，setImmediate
// 可能也会相反的输出，这取决于性能
// 因为可能进入 event loop 用了不到 1 毫秒，这时候会执行 setImmediate
// 否则会执行 setTimeout
当然在这种情况下，执行顺序是相同的
var fs = require('fs')
fs.readFile(__filename, () => {
setTimeout(() => {
console.log('timeout');
}, 0);
setImmediate(() => {
console.log('immediate');
});
});
// 因为 readFile 的回调在 poll 中执行
// 发现有 setImmediate ，所以会立即跳到 check 阶段执行回调
// 再去 timer 阶段执行 setTimeout
// 所以以上输出一定是 setImmediate，setTimeout
上面介绍的都是 macrotask 的执行情况，microtask 会在以上每个阶段完成后立即执行。
setTimeout(()=>{
console.log('timer1')
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise1')
})
}, 0)
setTimeout(()=>{
console.log('timer2')
Promise.resolve().then(function() {
console.log('promise2')
})
}, 0)
// 以上代码在浏览器和 node 中打印情况是不同的
// 浏览器中打印 timer1, promise1, timer2, promise2
// node 中打印 timer1, timer2, promise1, promise2
Node 中的 process.nextTick 会先于其他 microtask 执行。
setTimeout(() => {
console.log("timer1");
Promise.resolve().then(function() {
console.log("promise1");
});
}, 0);
process.nextTick(() => {
console.log("nextTick");
});
// nextTick, timer1, promise1如果你对这篇内容有疑问，欢迎到本站社区发帖提问 参与讨论，获取更多帮助，或者扫码二维码加入 Web 技术交流群。
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