浏览器进程相关知识点

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浏览器是多进程的

      当你打开Chrome浏览器标签页的时候,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)。

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?

  • 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

简单点理解:如果浏览器是单进程,那么某个Tab页崩溃了,就影响了整个浏览器,体验有多差;同理如果是单进程,插件崩溃了也会影响整个浏览器;而且多进程还有其它的诸多优势。。。 当然,内存等资源消耗也会更大,有点空间换时间的意思。

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主要包裹以下线程
  • 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。
    

GUI渲染线程与JS引擎线程互斥

由于JavaScript是可操纵DOM的,如果在修改这些元素属性同时渲染界面(即JS线程和UI线程同时运行),那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。

因此为了防止渲染出现不可预期的结果,浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起, GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。

JS阻塞页面加载

从上述的互斥关系,可以推导出,JS如果执行时间过长就会阻塞页面。

譬如,假设JS引擎正在进行巨量的计算,此时就算GUI有更新,也会被保存到队列中,等待JS引擎空闲后执行。 然后,由于巨量计算,所以JS引擎很可能很久很久后才能空闲,自然会感觉到巨卡无比。

所以,要尽量避免JS执行时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞的感觉。