JS `scheduler.yield()` (提案)：更精细的协作式多任务调度

各位观众，大家好！今天咱们聊聊一个挺有意思，但可能很多人还没太注意到的 JavaScript 新提案：scheduler.yield()。这玩意儿啊，说白了，就是想让咱们 JavaScript 的多任务调度更灵活，更可控，更“协作”。

一、啥是协作式多任务调度？凭啥需要更精细的控制？

要说 scheduler.yield()，得先明白啥是协作式多任务调度。简单来说，它跟“抢占式多任务调度”是相对的。

抢占式多任务调度 (Preemptive Multitasking): 这是操作系统常用的方式，比如你用 Windows 或者 macOS，开一堆程序，操作系统会负责分配 CPU 时间片，轮流让它们跑。如果某个程序太霸道，一直占用 CPU，操作系统会强制把它暂停，让给其他程序。这种方式，操作系统说了算，程序自己没法控制什么时候让出 CPU。
协作式多任务调度 (Cooperative Multitasking): 在这种方式下，程序要主动“合作”，自己决定什么时候让出 CPU。如果程序一直不让，那其他程序就只能干等着。JavaScript 以前就是靠这种方式，浏览器只有一个主线程，所有代码都在这上面跑，如果有个死循环，整个浏览器就卡死了。

那么，JavaScript 为什么需要更精细的协作式多任务调度呢？原因很简单，为了更好的用户体验。

想想这些场景：

复杂的 UI 渲染： 现代 Web 应用 UI 越来越复杂，渲染压力很大。如果一次性渲染大量元素，会导致页面卡顿，用户体验很差。
大数据处理： 在浏览器端处理大量数据，比如排序、过滤、分析等，也会占用大量 CPU 时间，阻塞主线程。
动画效果： 流畅的动画需要保证一定的帧率，如果主线程被阻塞，动画就会掉帧，看起来很糟糕。

以前，我们只能用 setTimeout、requestAnimationFrame 或者 Promise.resolve().then() 来模拟“让出”主线程，但这些方法都比较粗糙，不够精确，而且容易引入不必要的延迟。scheduler.yield() 就是为了解决这些问题而生的。

二、scheduler.yield() 长啥样？怎么用？

scheduler.yield() 的语法很简单：

await scheduler.yield();

没错，就这么一行代码。它是一个异步函数，调用它会主动让出主线程的控制权，允许浏览器去处理其他任务，比如渲染 UI、响应用户输入等。

举个例子，假设我们要渲染一个包含 10000 个元素的列表：

async function renderList() {
  const list = document.getElementById('list');
  for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    const item = document.createElement('li');
    item.textContent = `Item ${i}`;
    list.appendChild(item);
    if (i % 100 === 0) {
      await scheduler.yield(); // 每渲染 100 个元素，让出主线程
    }
  }
}

renderList();

在这个例子中，我们在循环中每渲染 100 个元素，就调用一次 scheduler.yield()。这样，浏览器就可以在渲染过程中适时地去处理其他任务，避免主线程长时间被阻塞，从而提高页面的响应速度。

三、scheduler.yield() 的原理：深入理解背后的机制

scheduler.yield() 的底层原理涉及到浏览器的事件循环和任务队列。简单来说，当调用 scheduler.yield() 时，它会将当前任务暂停，并将一个“恢复”任务放入任务队列中。浏览器会先处理任务队列中的其他任务，比如渲染 UI、响应用户输入等，然后再执行“恢复”任务，继续执行 renderList() 函数。

可以用下面的表格来简化理解这个过程：

步骤	描述
1	`renderList()` 函数开始执行，渲染一部分列表元素。
2	调用 `await scheduler.yield()`，暂停当前任务。
3	将一个“恢复 `renderList()`”的任务放入任务队列。
4	浏览器开始处理任务队列中的其他任务（比如渲染 UI）。
5	浏览器处理完其他任务后，从任务队列中取出“恢复 `renderList()`”的任务，继续执行 `renderList()` 函数，渲染剩余的列表元素。

四、scheduler.yield() 的优点和局限性

scheduler.yield() 提供了更精细的控制权，可以有效地避免主线程长时间被阻塞，提高页面的响应速度，改善用户体验。但是，它也有一些局限性：

需要手动控制： 开发者需要手动在代码中插入 scheduler.yield()，决定什么时候让出主线程。这需要对代码的执行流程有深入的理解，才能做出合理的决策。
可能引入额外的开销： 每次调用 scheduler.yield() 都会涉及到任务的暂停和恢复，这会引入一定的开销。如果过度使用 scheduler.yield()，反而可能降低程序的性能。
浏览器兼容性： scheduler.yield() 还是一个提案，目前只有部分浏览器支持。在使用时需要进行兼容性处理。

五、scheduler.yield() 的最佳实践：如何正确使用它？

要用好 scheduler.yield()，需要遵循一些最佳实践：

避免在频繁调用的函数中使用： 像 requestAnimationFrame 的回调函数这种会被频繁调用的函数，不适合使用 scheduler.yield()。因为每次调用都会引入额外的开销，反而可能降低性能。
在长时间运行的任务中使用： 像大数据处理、复杂 UI 渲染等长时间运行的任务，可以考虑使用 scheduler.yield()，避免主线程长时间被阻塞。
根据实际情况调整让出主线程的频率： 渲染 100 个元素让出一次主线程，还是渲染 1000 个元素让出一次主线程，需要根据实际情况进行调整。可以通过性能测试来找到最佳的平衡点。

使用 Feature Detection 进行兼容性处理： 在使用 scheduler.yield() 之前，先检查浏览器是否支持它：

if ('scheduler' in window && 'yield' in scheduler) {
  // 支持 scheduler.yield()
} else {
  // 不支持 scheduler.yield()，使用其他方法替代
}

结合其他优化手段： scheduler.yield() 只是优化 JavaScript 多任务调度的一种手段，应该结合其他优化手段，比如代码优化、减少 DOM 操作、使用 Web Worker 等，才能达到更好的效果。

六、scheduler.yield() 的替代方案：还有哪些选择？

如果浏览器不支持 scheduler.yield()，或者觉得手动控制太麻烦，还有一些替代方案可以选择：

setTimeout： 这是最常见的替代方案。可以使用 setTimeout(..., 0) 将任务放入任务队列，让浏览器有机会去处理其他任务。但是，setTimeout 的精度比较低，容易引入不必要的延迟。
requestAnimationFrame： 专门用于动画相关的任务。浏览器会在每一帧渲染之前调用 requestAnimationFrame 的回调函数。可以使用 requestAnimationFrame 将任务分割成小块，分摊到每一帧中执行。
Promise.resolve().then()： 也可以用来模拟让出主线程。Promise.resolve().then() 的回调函数会在当前任务队列中的所有任务执行完毕后执行。
Web Worker： 将耗时的任务放到 Web Worker 中执行，避免阻塞主线程。Web Worker 是一个独立的线程，可以并行执行 JavaScript 代码。

下面是一个使用 setTimeout 模拟 scheduler.yield() 的例子：

async function renderList() {
  const list = document.getElementById('list');
  for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    const item = document.createElement('li');
    item.textContent = `Item ${i}`;
    list.appendChild(item);
    if (i % 100 === 0) {
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 0)); // 使用 setTimeout 让出主线程
    }
  }
}

renderList();

七、总结：scheduler.yield() 的未来展望

scheduler.yield() 是一个很有潜力的 JavaScript 新提案，它为我们提供了更精细的协作式多任务调度能力，可以有效地提高 Web 应用的性能和用户体验。虽然目前还处于提案阶段，浏览器兼容性还有待提高，但相信随着时间的推移，它会得到越来越广泛的应用。

希望今天的分享对大家有所帮助！记住，技术是服务于人的，理解它的原理，灵活运用，才能真正发挥它的价值。下次遇到页面卡顿，别忘了试试 scheduler.yield() 或者其他类似的优化手段，让你的 Web 应用飞起来！

感谢大家的观看！

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