Chrome架构(浏览器工作原理学习笔记-课1)

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Chrome架构:仅仅打开了1个页面,为什么有4个进程

  • 进程和线程之间的关系有以下 4 个特点
  • 1、进程中的任意一线程执行出错,都会导致整个进程的崩溃
  • 2、线程之间共享进程中的数据。
  • 3、当一个进程关闭之后,操作系统会回收进程所占用的内存
  • 4、 进程之间的内容相互隔离

单进程浏览器的问题

  • 单进程浏览器是指浏览器的所有功能模块都是运行在同一个进程里,这些模块包含了网络、插件、JavaScript 运行环境、渲染引擎和页面等。如此多的功能模块运行在一个进程里,是导致单进程浏览器不稳定、不流畅和不安全的一个主要因素

  • 问题 1:不稳定:早期浏览器需要借助于插件来实现诸如 Web 视频、Web 游戏等各种强大的功能,但是插件是最容易出问题的模块,并且还运行在浏览器进程之中,所以一个插件的意外崩溃会引起整个浏览器的崩溃

  • 问题 2:不流畅:所有页面的渲染模块、JavaScript 执行环境以及插件都是运行在同一个线程中的,这就意味着同一时刻只能有一个模块可以执行

  • 问题 3:不安全:插件可以使用 C/C++ 等代码编写,通过插件可以获取到操作系统的任意资源,当你在页面运行一个插件时也就意味着这个插件能完全操作你的电脑。如果是个恶意插件,那么它就可以释放病毒、窃取你的账号密码,引发安全性问题

多进程架构 Chrome

最新的 Chrome 浏览器包括:1 个浏览器(Browser)主进程、1 个 GPU 进程、1 个网络(NetWork)进程、多个渲染进程和多个插件进程

  • 浏览器进程。主要负责界面显示、用户交互、子进程管理,同时提供存储等功能

  • 渲染进程。核心任务是将 HTML、CSS 和 JavaScript 转换为用户可以与之交互的网页,排版引擎 Blink 和 JavaScript 引擎 V8 都是运行在该进程中,默认情况下,Chrome 会为每个 Tab 标签创建一个渲染进程。出于安全考虑,渲染进程都是运行在沙箱模式下

  • GPU 进程。其实,Chrome 刚开始发布的时候是没有 GPU 进程的。而 GPU 的使用初衷是为了实现 3D CSS 的效果,只是随后网页、Chrome 的 UI 界面都选择采用 GPU 来绘制,这使得 GPU 成为浏览器普遍的需求。最后,Chrome 在其多进程架构上也引入了 GPU 进程。

  • 网络进程。主要负责页面的网络资源加载,之前是作为一个模块运行在浏览器进程里面的,直至最近才独立出来,成为一个单独的进程

  • 插件进程。主要是负责插件的运行,因插件易崩溃,所以需要通过插件进程来隔离,以保证插件进程崩溃不会对浏览器和页面造成影响

多进程带来的问题

  • 更高的资源占用 : 因为每个进程都会包含公共基础结构的副本(如 JavaScript 运行环境),这就意味着浏览器会消耗更多的内存资源
  • 更复杂的体系架构: 浏览器各模块之间耦合性高、扩展性差等问题,会导致现在的架构已经很难适应新的需求了

早期浏览器:

  • 不稳定(单独进程) 不流畅(单独进程) 不安全(沙箱)

早期多进程架构:

  • 主进程 渲染进程 插件进程

现代多进程架构:

  • 主进程 渲染进程 插件进程 GPU进程 网络进程

未来:

  • 面向服务架构

文章内容来自极客时间