进程和线程
什么是线程
一个例子：
A = 1+1
B = 1+2
C = 1+3
D = A+B+C
我们现在需要计算上面的代码，需要运行4次任务：
- 任务A 计算1+1
- 任务B 计算1+2
- 任务C 计算1+3
- 任务D 计算A+B+C
正常情况下，在单线程程序中，是按照顺序计算，已知CPU计算是非常迅速的，主要耗时发生在IO上，那么我们能不能提高计算效率呢？
同一个进程只能通同时运行一个线程，只是因为单个线程CPU运行时间短，可以看上去是同时运行。在多线程程序中，计算方式是同时计算任务A、任务B、任务C。等三个任务都完成了再计算任务D。从时间来看，只需要两次任务就可以完成计算。
什么是进程
进程就是一个程序的运行实例。
启动一个程序的时候，操作系统会为该程序创建一块内存，用来存放代码、运行中的数据和一个执行任务的主线程，我们把这样的一个运行环境叫进程。
线程不能单独存在于程序中，需要通过进程来进行启动和管理。一个进程可以是单线程的，也可以是多线程的。
线程是进程的子集，一个进程可以通过提升线程数量来提升执行效率。
进程和线程的特点
- 多线程能提升效率，那么代价是什么？
通过使用多线程，提升运行效率，会出现一个问题。单个线程出错，会导致整个进程崩溃。以上面的四个任务为例，若任务1意外出错，会导致任务4无法进行，最终导致整个进程出错。
- 线程的数据共享
因为所有线程都是在进程的内存空间中，所以每个线程都可以共享主进程的所有数据。
- 进程GC后，所有线程也会GC
操作系统赋予内存空间的对象是进程，当进程GC，线程即使造成内存泄漏也会被正确的GC。
- 进程之间的数据相互隔离
因为每个进程只有权限操作分配给自己的内存空间，所以每个进程的数据之前是相互独立的，如果一个进程崩溃了，其他进程是不会受到影响。进程间如果需要通信，则可以使用IPC（进程间通信）机制。
总结
- 单个线程出错，会导致整个进程崩溃。
- 线程的数据共享
- 进程GC后，线程也会GC
- 进程之间的数据相互隔离
开拓的单进程浏览器
在远古蛮荒的千禧年，包括IE在内的所有浏览器都是单进程，即浏览器的网络、渲染、js环境等都是运行在同一个浏览器进程里面。
单线程浏览器的问题
1.不稳定
从上面进程和线程知识点，我们知道，单个线程出错，会导致整个进程崩溃，所以在远古的单进程浏览器中，就会出现特别不稳定的情况：当某一个线程崩溃。特别是第三方插件和运行js代码js环境，整个浏览器就会崩溃。
2.不安全
上面我们知道，线程的数据共享，所以第三方插件能访问到整个浏览器的隐私数据，就会造成页面数据从浏览器层面造成信息安全，而这种高维度的入侵，是也防止不了。
3.不流畅
同一个进程只能通同时运行一个线程，只是因为单个线程CPU运行时间短，可以看上去是同时运行。但是在单进程浏览器中，若出现js线程死循环等长时间占据运行的时候，整个浏览器就会出现假死状态。
以上就是单线程浏览器的缺点，不稳定、不流畅、不安全。
那是一段不堪回首的历史，单线程浏览器只解决了能用，好用只能留给下一个时代。
革新的多进程浏览器
chrome王者降临
我们知道，自从chrome发布后，IE就被扫进了垃圾堆。那么原因是什么？能让消费者用脚投票让谷歌干翻微软，甚至Edge也直接使用chromium内核。
这是一张早期chrome架构
可以看到，chrome将最令人担忧即需要运行开发者代码的两个模块，放进了单独的进程中。
让插件和渲染进程相互隔离，所以当一个页面渲染或者插件崩溃时，影响到的仅仅是当前的页面进程或者插件进程，并不会影响到浏览器和其他页面，这就从架构层面解决了页面或者插件的崩溃会导致整个浏览器崩溃，解决了不稳定问题
我们知道进程之间的数据相互隔离，通过沙箱，也从架构层面防止恶意插件可以拿到浏览器的用户数据。解决了不安全的问题。
同样，因为运行js的渲染进程也被独立出来，所以 JavaScript 阻塞渲染进程，只会影响当前渲染页面，而并不会影响浏览器主进程和其他页面的渲染进程，所以在 多进程的浏览器中运行上面诸如死循环代码，仅仅只会影响是前页面。解决了单线程浏览器时代留下的不稳定的问题。
不断发展的多线程架构
更新后的Chrome 浏览器进程包括：1 个浏览器主进程、1 个 GPU 进程、1 个网络进程、多个渲染进程（根据打开的tab数量而定）和多个插件进程。
主进程
主要负责界面显示、用户交互、子进程IPC管理，同时提供数据存储等功能。
GPU 进程
负责页面部分可以使用GPU渲染的绘制工作。诸如CSS3的3D动画渲染。
网络进程
负责页面网络资源的加载。
渲染进程
负责将 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。
插件进程
主要是负责插件的运行。
那么问题来了
如果仅仅打开一个tab，浏览器会启用多少进程？
可以通过点击chrome任务管理器查看答案。
答案是至少4个。一个主进程、一个GPU进程、一个网络进程、一个渲染进程。为什么说是四个呢？可能浏览器会有插件进程。
多进程架构提升了浏览器的稳定性、流畅性和安全性，作为代价不可避免地带来了一些问题：
1.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。（这就是chrome越来越吃内存的原因）
2.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。
对于上面这两个问题，Chrome 团队一直在寻求一种弹性方案，既可以解决资源占用高的问题，也可以解决复杂的体系架构的问题。
未来已来的船新架构
在 2016 年，Chrome 官方团队使用“面向服务的架构”（Services Oriented Architecture，简称 SOA）的思想设计了新的 Chrome 架构。也就是说 Chrome 整体架构会朝向现代操作系统所采用的“面向服务的架构” 方向发展，原来的各种模块会被重构成独立的服务（Service），每个服务（Service）都可以在独立的进程中运行，访问服务（Service）必须使用定义好的接口，通过 IPC 来通信，从而构建一个更内聚、松耦合、易于维护和扩展的系统，更好实现 Chrome 简单、稳定、高速、安全的目标。Chrome 最终要把 UI、数据库、文件、设备、网络等模块重构为基础服务，类似操作系统底层服务。
为什么说未来已来。可以打开一个能播放音频的页面，通过任务管理器查看，会发现有一个单独的audio进程。说明chrome已经开始向SOA改造了，处于向SOA长期迭代过渡阶段。
同时 Chrome 还提供灵活的弹性架构，在强大性能设备上会以多进程的方式运行基础服务，但是如果在资源受限的设备上，Chrome 会将很多服务整合到一个进程中，从而节省内存占用。（历史的果然是螺旋上升的）
总结
进程和线程有四个特点
- 单个线程出错，会导致整个进程崩溃。
- 线程的数据共享
- 进程GC后，线程也会GC
- 进程之间的数据相互隔离
远古单进程浏览器不稳定、不流畅、不安全。
chrome通过引入多进程架构，解决了单进程浏览器不稳定、不流畅、不安全问题。但也留下了许多问题，更高的资源占用、更复杂的体系架构
2016年引入SOA(面向服务的架构)，希望构建一个更内聚、松耦合、易于维护和扩展的系统。并已缓慢的实现了。
