小丞前端日记Scheduler 实现原理
INFO
终于开始写这篇了，只想快快的把这个系列收尾了，这篇文章可能会引用比较多的内容，天色已晚，不宜久留
在正式开始 Scheduler 源码前，先来简单的了解一下 Scheduler 的作用以及它产生的意义
Scheduler 是一个任务调度器，它会根据任务的优先级对任务进行调用执行。 在有多个任务的情况下，它会先执行优先级高的任务。如果一个任务执行的时间过长， Scheduler 会中断当前任务，让出线程的执行权，避免造成用户操作时界面的卡顿。在下一次恢复未完成的任务的执行。
扩展
Scheduler 作为一个独立的包，可以独自承担起任务调度的职责，你只需要将任务和任务的优先级交给它，它就可以帮你管理任务，安排任务的执行。这就是 React 和 Scheduler 配合工作的模式。 对于多个任务，它会先执行优先级高的，对于单个任务，它会有节制地去执行。换句话说，线程只有一个，它不会一直占用着线程去执行任务。而是执行一会，中断一下，如此往复。 用这样的模式，来避免一直占用有限的资源执行耗时较长的任务，解决用户操作时页面卡顿的问题，实现更快的响应。
基本概念
为了实现可中断的更新，Scheduler 中引入了两个重要的概念：任务优先级和时间片
- 任务优先级让任务按照自身的紧急程度排序，这样可以让优先级最高的任务最先被执行到，并拥有打断低优先级任务的能力
- 时间片规定的是单个任务在这一帧内最大的执行时间，任务一旦执行时间超过时间片，则会被打断，有节制地执行任务。这样可以保证页面不会因为任务连续执行的时间过长而产生卡顿
原理概述
基于任务优先级和时间片的概念，Scheduler 围绕着它的核心目标 - 任务调度，衍生出了两大核心功能：任务队列管理 和 时间片下任务的中断和恢复。
那么就有了这两个问题？
- 任务队列是如何管理的？
- 任务是怎么执行的，执行时是怎么被中断的，然后又是怎么恢复执行的？
任务队列管理
任务队列管理对应了 Scheduler 的多任务管理这一行为。在 Scheduler 内部，把任务分成了两种：未过期的和已过期的，分别用两个队列存储
- 前者存到
timerQueue中 - 后者存到
taskQueue中。
如何区分任务是否过期
用任务的开始时间（startTime）和当前时间（currentTime）作比较。
- 开始时间大于当前时间，说明未过期，放到
timerQueue - 开始时间小于等于当前时间，说明已过期，放到
taskQueue
不同队列中的任务如何排序？
当任务一个个入队的时候，自然要对它们进行排序，保证紧急的任务排在前面，所以排序的依据就是任务的紧急程度。而 taskQueue 和 timerQueue 中任务紧急程度的判定标准是有区别的。
taskQueue中，依据任务的过期时间（expirationTime）排序，过期时间越早，说明越紧急，过期时间小的排在前面。过期时间根据任务优先级计算得出，优先级越高，过期时间越早。timerQueue中，依据任务的开始时间（startTime）排序，开始时间越早，说明会越早开始，开始时间小的排在前面。任务进来的时候，开始时间默认是当前时间，如果进入调度的时候传了延迟时间，开始时间则是当前时间与延迟时间的和。
任务入队两个队列，会发生什么？
如果放到了 taskQueue，那么立即调度一个函数去循环 taskQueue，挨个执行里面的任务。
如果放到了 timerQueue，那么说明它里面的任务都不会立即执行，那就等到了 timerQueue 里面排在第一个任务的开始时间，看这个任务是否过期，
- 如果是，则把任务从
timerQueue中拿出来放入taskQueue，调度一个函数去循环它，执行掉里面的任务； - 否则过一会继续检查这第一个任务是否过期。
任务队列管理相对于单个任务的执行，是宏观层面的概念，它利用任务的优先级去管理任务队列中的任务顺序，始终让最紧急的任务被优先处理。
单个任务的中断以及恢复
单个任务的中断以及恢复对应了 Scheduler 的单个任务执行控制这一行为。在循环 taskQueue 执行每一个任务时，如果某个任务执行时间过长，达到了时间片限制的时间，那么该任务必须中断，以便于让位给更重要的事情（如浏览器绘制），等事情完成，再恢复执行任务。
提问
Scheduler要实现这样的调度效果需要两个角色：任务的调度者、任务的执行者。
调度者调度一个执行者，执行者去循环taskQueue，逐个执行任务。当某个任务的执行时间比较长，执行者会根据时间片中断任务执行，然后告诉调度者：我现在正执行的这个任务被中断了，还有一部分没完成，但现在必须让位给更重要的事情，你再调度一个执行者吧，好让这个任务能在之后被继续执行完（任务的恢复）。
于是，调度者知道了任务还没完成，需要继续做，它会再调度一个执行者去继续完成这个任务。
通过执行者和调度者的配合，可以实现任务的中断和恢复。
原理小结
Scheduler 管理着 taskQueue 和 timerQueue 两个队列，它会定期将 timerQueue 中的过期任务放到 taskQueue 中，然后让调度者通知执行者循环 taskQueue 执行掉每一个任务。
执行者控制着每个任务的执行，一旦某个任务的执行时间超出时间片的限制，就会被中断，然后当前的执行者退场，退场之前会通知调度者再去调度一个新的执行者继续完成这个任务， 新的执行者在执行任务时依旧会根据时间片中断任务，然后退场，重复这一过程，直到当前这个任务彻底完成后，将任务从 taskQueue 出队。
taskQueue 中每一个任务都被这样处理，最终完成所有任务，这就是 Scheduler 的完整工作流程。
这里面有一个关键点，就是执行者如何知道这个任务到底完成没完成呢？这是另一个话题了，也就是判断任务的完成状态。在讲解执行者执行任务的细节时会重点突出。
以上是 Scheduler 原理的概述，下面开始是对 React 和 Scheduler 联合工作机制的详细解读。涉及 React 与 Scheduler 的连接、调度入口、任务优先级、任务过期时间、任务中断和恢复、判断任务的完成状态等内容。