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浏览器多进程和浏览器内核的介绍

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    发表于 2018-10-23 23:02:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

    线程和进程区分不清,是很多新手都会犯的错误,没有关系。这很正常。如果是windows电脑中,可以打开任务管理器,可以看到有一个后台进程列表。对,那里就是查看进程的地方,而且可以看到每个进程的内存资源信息以及cpu占有率。

    所以,应该更容易理解了:进程是cpu资源分配的最小单位(系统会给它分配内存)
    最后,再用较为官方的术语描述一遍:
    • 进程是cpu资源分配的最小单位(是能拥有资源和独立运行的最小单位)
    • 线程是cpu调度的最小单位(线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位,一个进程中可以有多个线程)
    tips
    • 不同进程之间也可以通信,不过代价较大
    • 现在,一般通用的叫法:单线程与多线程,都是指在一个进程内的单和多。(所以核心还是得属于一个进程才行)
    浏览器是多进程,理解了进程与线程了区别后,接下来对浏览器进行一定程度上的认识:
    • 浏览器是多进程的
    • 浏览器之所以能够运行,是因为系统给它的进程分配了资源(cpu、内存)
    • 简单点理解,每打开一个Tab页,就相当于创建了一个独立的浏览器进程。
    关于以上几点的验证,请再第一张图

    图中打开了Chrome浏览器的多个标签页,然后可以在Chrome的任务管理器中看到有多个进程(分别是每一个Tab页面有一个独立的进程,以及一个主进程)。
    感兴趣的可以自行尝试下,如果再多打开一个Tab页,进程正常会+1以上
    注意:在这里浏览器应该也有自己的优化机制,有时候打开多个tab页后,可以在Chrome任务管理器中看到,有些进程被合并了
    (所以每一个Tab标签对应一个进程并不一定是绝对的)
    浏览器都包含哪些进程?知道了浏览器是多进程后,再来看看它到底包含哪些进程:(为了简化理解,仅列举主要进程)
    • Browser进程:浏览器的主进程(负责协调、主控),只有一个。作用有

      • 负责浏览器界面显示,与用户交互。如前进,后退等
      • 负责各个页面的管理,创建和销毁其他进程
      • 将Renderer进程得到的内存中的Bitmap,绘制到用户界面上
      • 网络资源的管理,下载等
    • 第三方插件进程:每种类型的插件对应一个进程,仅当使用该插件时才创建
    • GPU进程:最多一个,用于3D绘制等
    • 浏览器渲染进程(浏览器内核)(Renderer进程,内部是多线程的):默认每个Tab页面一个进程,互不影响。主要作用为页面渲染,脚本执行,事件处理等

    浏览器多进程的优势相比于单进程浏览器,多进程有如下优点:
    • 避免单个page crash影响整个浏览器
    • 避免第三方插件crash影响整个浏览器
    • 多进程充分利用多核优势
    • 方便使用沙盒模型隔离插件等进程,提高浏览器稳定性
    重点是浏览器内核(渲染进程)重点来了,我们可以看到,上面提到了这么多的进程,那么,对于普通的前端操作来说,最终要的是什么呢?答案是渲染进程
    可以这样理解,页面的渲染,JS的执行,事件的循环,都在这个进程内进行。接下来重点分析这个进程
    请牢记,浏览器的渲染进程是多线程的(这点如果不理解,请回头看进程和线程的区分
    终于到了线程这个概念了?,好亲切。那么接下来看看它都包含了哪些线程(列举一些主要常驻线程):
    • GUI渲染线程

      • 负责渲染浏览器界面,解析HTML,CSS,构建DOM树和RenderObject树,布局和绘制等。
      • 当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行
      • 注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起(相当于被冻结了),GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。
    • JS引擎线程

      • 也称为JS内核,负责处理Javascript脚本程序。(例如V8引擎)
      • JS引擎线程负责解析Javascript脚本,运行代码。
      • JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,一个Tab页(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序
      • 同样注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,所以如果JS执行的时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞。
    • 事件触发线程

      • 归属于浏览器而不是JS引擎,用来控制事件循环(可以理解,JS引擎自己都忙不过来,需要浏览器另开线程协助)
      • 当JS引擎执行代码块如setTimeOut时(也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等),会将对应任务添加到事件线程中
      • 当对应的事件符合触发条件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理
      • 注意,由于JS的单线程关系,所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理(当JS引擎空闲时才会去执行)

    • 定时触发器线程

      • 传说中的setInterval与setTimeout所在线程
      • 浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,(因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确)
      • 因此通过单独线程来计时并触发定时(计时完毕后,添加到事件队列中,等待JS引擎空闲后执行)
      • 注意,W3C在HTML标准中规定,规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。
    • 异步http请求线程

      • 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
      • 将检测到状态变更时,如果设置有回调函数,异步线程就产生状态变更事件,将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。



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