有人要求您“不要阻塞主线程”和“分解长任务”，但执行这些任务意味着什么？
关于让 JavaScript 应用保持快速运行的常见建议通常归结为以下建议：
- "请勿阻塞主线程。"
- “将冗长的任务分门别类。”
这是很好的建议，但涉及哪些工作？少加载 JavaScript 固然很好，但这是否会自动等同于界面响应更灵敏？也许，但不一定。
要了解如何在 JavaScript 中优化任务，首先需要知道什么是任务以及浏览器处理任务的方式。
什么是任务？
“任务”是浏览器执行的任何离散工作。这些工作包括呈现、解析 HTML 和 CSS、运行 JavaScript 以及您可能无法直接控制的其他类型的工作。在所有这些功能中，您编写的 JavaScript 可能是最大的任务来源。
click 事件处理脚本启动的任务，显示在 Chrome 开发者工具的性能分析器中。
与 JavaScript 相关的任务会在以下几个方面影响性能：
- 当浏览器在启动过程中下载 JavaScript 文件时，会将任务排入队列，以解析和编译该 JavaScript，以便稍后执行。
- 在页面生命周期的其他时间，当 JavaScript 起作用时（例如通过事件处理程序、JavaScript 驱动的动画和后台活动（例如 Analytics 收集）驱动互动），系统会将任务排入队列。
除 Web Worker 和类似的 API 之外，所有这些内容都发生在主线程上。
什么是主线程？
主线程是大多数任务在浏览器中运行的位置，您编写的几乎所有 JavaScript 都在主线程中执行。
主线程一次只能处理一个任务。任何耗时超过 50 毫秒的任务都属于耗时较长的任务。对于超过 50 毫秒的任务，其总时间减去 50 毫秒后，称为任务的阻塞期。
浏览器会在任何长度的任务运行时阻止交互，但只要任务运行时间不过长，用户就不会察觉到这种情况。但是，如果用户在执行许多耗时较长的任务时尝试与页面进行交互，界面会感觉无响应，如果主线程长时间处于阻塞状态，甚至可能被破坏。
为防止主线程被阻塞的时间过长，您可以将一个长任务拆分为几个较小的任务。
这一点很重要，因为当任务分解时，浏览器可以更快地响应优先级更高的工作，包括用户互动。之后，剩余任务会运行完成，确保您最初加入队列的工作已经完成。
在上图的顶部，由用户互动排入队列的事件处理程序必须等待一个长任务才能开始，这就延迟了互动的发生。在这种情况下，用户可能已注意到延迟。在底部，事件处理脚本可以更早开始运行，用户可能感觉到即时互动。
现在，您已经了解了拆分任务的重要性，接下来可以学习如何在 JavaScript 中拆分任务了。
任务管理策略
软件架构的一个常见建议是将工作分解为较小的函数：
function saveSettings () {
validateForm();
showSpinner();
saveToDatabase();
updateUI();
sendAnalytics();
}
在此示例中，有一个名为 saveSettings() 的函数，该函数会调用五个函数来验证表单、显示旋转图标、将数据发送到应用后端、更新界面以及发送分析数据。
从概念上讲，saveSettings() 具有良好的架构。如果您需要调试其中某个函数，可以遍历项目树来确定每个函数的用途。像这样拆分工作会使项目更易于导航和维护。
不过，这里的潜在问题是，JavaScript 不会将每个函数作为单独的任务运行，因为它们是在 saveSettings() 函数中执行的。也就是说，这五个函数都将作为一个任务运行。
saveSettings()。该工作作为一项冗长的单体式任务的一部分运行。在最佳情况下，即使只有一个函数也会对任务的总长度产生 50 毫秒或更多的时间。在最坏的情况下，其中更多的任务可以运行更长时间，尤其是在资源受限的设备上。
手动推迟代码执行
开发者用于将任务拆分为较小任务的一种方法是 setTimeout()。使用此方法时，您可以将函数传递给 setTimeout()。即使您指定 0 超时，这会将回调的执行推迟到单独的任务中。
function saveSettings () {
// Do critical work that is user-visible:
validateForm();
showSpinner();
updateUI();
// Defer work that isn't user-visible to a separate task:
setTimeout(() => {
saveToDatabase();
sendAnalytics();
}, 0);
}
这称为“收益”，它最适合需要按顺序运行的一系列函数。
但是，您的代码不一定总是以这种方式进行组织。例如，您可能有大量数据需要通过循环处理，并且如果迭代次数很多，则该任务可能需要很长时间。
function processData () {
for (const item of largeDataArray) {
// Process the individual item here.
}
}
由于开发者工效学的缘故，在此处使用 setTimeout() 会出现问题，即使每次迭代都运行很快，整个数据数组也可能需要很长时间进行处理。总而言之，setTimeout() 并不是适合这项作业的工具，至少以这种方式使用时是错误的。
使用 async/await 创建收益点
为了确保面向用户的重要任务先于优先级较低的任务发生，您可以通过短暂中断任务队列来让出主线程，让浏览器有机会运行更重要的任务。
如前所述，setTimeout 可用于让出主线程。不过，为了方便起见并提高可读性，您可以在 Promise 中调用 setTimeout，并将其 resolve 方法作为回调进行传递。
function yieldToMain () {
return new Promise(resolve => {
setTimeout(resolve, 0);
});
}
yieldToMain() 函数的优势在于，您可以在任何 async 函数中对其执行 await 操作。基于前面的示例，您可以创建一个要运行的函数数组，并在每个函数运行后让给主线程：
async function saveSettings () {
// Create an array of functions to run:
const tasks = [
validateForm,
showSpinner,
saveToDatabase,
updateUI,
sendAnalytics
]
// Loop over the tasks:
while (tasks.length > 0) {
// Shift the first task off the tasks array:
const task = tasks.shift();
// Run the task:
task();
// Yield to the main thread:
await yieldToMain();
}
}
结果就是，曾经的单体式任务现在被分解成了单独的任务。
saveSettings() 函数会将其子函数作为单独的任务执行。
专用的调度器 API
setTimeout 是拆分任务的有效方式，但也有一个缺点：当您通过推迟在后续任务中运行代码来让出主线程时，该任务会被添加到队列的末尾。
如果您控制着页面上的所有代码，则可以自行创建调度程序并设定任务的优先级，但第三方脚本不会使用您的调度程序。实际上，在此类环境中，您无法确定工作的优先次序。您只能细分数据，或者明确让出用户互动。
调度器 API 提供 postTask() 函数，用于更精细地调度任务，是帮助浏览器确定工作的优先级，从而使低优先级任务交给主线程的一种方法。postTask() 使用 promise，并接受以下三种 priority 设置之一：
'background'表示优先级最低的任务。'user-visible'，适用于中优先级任务。如果未设置priority，则这是默认值。'user-blocking'（适用于需要以高优先级运行的关键任务）。
以以下代码为例，其中 postTask() API 用于以最高优先级运行三个任务，其余两个任务以尽可能低的优先级运行。
function saveSettings () {
// Validate the form at high priority
scheduler.postTask(validateForm, {priority: 'user-blocking'});
// Show the spinner at high priority:
scheduler.postTask(showSpinner, {priority: 'user-blocking'});
// Update the database in the background:
scheduler.postTask(saveToDatabase, {priority: 'background'});
// Update the user interface at high priority:
scheduler.postTask(updateUI, {priority: 'user-blocking'});
// Send analytics data in the background:
scheduler.postTask(sendAnalytics, {priority: 'background'});
};
在这里，任务优先级的安排方式可让浏览器优先任务（例如用户互动）根据需要进行。
saveSettings() 时，该函数会使用 postTask() 安排各个函数。面向用户的关键工作被安排为高优先级，而用户不了解的工作则被安排在后台运行。这样一来，用户就可以更快地执行互动，因为它可以分解工作并适当地确定优先级。
这是 postTask() 使用方法的简单示例。您可以实例化不同的 TaskController 对象，这些对象可以在任务之间共享优先级，包括根据需要更改不同 TaskController 实例的优先级。
内置收益，可使用即将推出的 scheduler.yield() API 实现延续
我们提议在调度器 API 中添加 scheduler.yield()，该 API 专为让浏览器中的主线程而设计。其用法类似于本指南前面演示的 yieldToMain() 函数：
async function saveSettings () {
// Create an array of functions to run:
const tasks = [
validateForm,
showSpinner,
saveToDatabase,
updateUI,
sendAnalytics
]
// Loop over the tasks:
while (tasks.length > 0) {
// Shift the first task off the tasks array:
const task = tasks.shift();
// Run the task:
task();
// Yield to the main thread with the scheduler
// API's own yielding mechanism:
await scheduler.yield();
}
}
大家对这段代码非常熟悉，但它不使用 yieldToMain()，而是使用 await scheduler.yield()。
scheduler.yield() 时，即使在屈服点之后，任务执行会从中断的位置继续。
scheduler.yield() 的优势在于连续性，这意味着，如果您在一组任务的中间让出，其他计划任务在屈服点后将按相同的顺序继续执行。这样可以避免来自第三方脚本的代码中断代码的执行顺序。
由于 user-blocking 优先级较高，将 scheduler.postTask() 与 priority: 'user-blocking' 一起使用也很有可能会继续运行，因此在此期间可以使用此方法作为替代方案。
使用 setTimeout()（或将 scheduler.postTask() 与 priority: 'user-visibile' 或没有显式 priority 搭配使用）可将任务安排在队列后部，以便允许其他待处理任务在继续前运行。
不使用 isInputPending()
浏览器支持
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- x
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isInputPending() API 提供了一种方法，可用于检查用户是否尝试过与网页互动，并且仅当某项输入处于待处理状态时才会产生收益。
这样，即使没有待处理的输入，JavaScript 也能继续运行，而不是在任务队列后退并结束。对于那些可能不会回退到主线程的网站，这可能会带来显著的性能提升（如 Intent to Ship 中所述）。
不过，自该 API 推出以来，我们对收益的理解加深了，尤其是在引入 INP 后。我们不再建议使用此 API，而是建议执行生成操作，无论输入是否处于待处理状态，原因如下：
- 尽管在某些情况下用户发生了互动，
isInputPending()仍可能会错误地返回false。 - 输入并不是任务应产生的唯一情况。动画和其他定期的界面更新对于提供自适应网页同样重要。
- 此后，引入了更全面的收益生成 API 来解决收益问题，例如
scheduler.postTask()和scheduler.yield()。
总结
管理任务颇具挑战性，但这样做可确保您的网页更迅速地响应用户交互操作。管理任务和确定任务优先级时，并不是一个唯一的建议，而是许多不同的技术。再次强调，下面是您在管理任务时需要考虑的主要事项：
- 在面向用户的关键任务中让给主线程。
- 使用
postTask()确定任务的优先级。 - 不妨考虑使用
scheduler.yield()进行实验。 - 最后，尽量减少在函数中执行的工作。
使用这些工具中的一个或多个，您应该能够在应用中构建工作的结构，以便它优先考虑用户的需求，同时确保仍能完成不太重要的工作。这将带来更好的用户体验，响应速度更快，使用起来更愉快。
特别感谢 Philip Walton 对本指南的技术审查。
缩略图图片来自 Unshot，由 Amirali Mirhashemian 提供。