浏览器原理

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一、进程
1、Browser进程
  • 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
2、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

3、GPU进程

最多一个,用于3D绘制,硬件加速

4、浏览器渲染进程

Render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;

  • 在浏览器中打开一个网页相当于新起了一个进程(进程内有自己的多线程)
二、线程
1、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时(reflow),该线程就会执行;
  • GUI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。
2、JS引擎线程
  • 也称为js内核,负责处理js脚本程序(如V8引擎);
  • js引擎线程负责解析js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;(js单线程)
  • 需要注意,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。
3、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(因为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);
4、定时触发器线程
  • setTimeout 和 setInterval所在的线程;
  • 浏览器定时计数器并不是由js引擎计数的,因为js引擎是单线程的,如果处于阻塞线程状态就会影响计数的准确;
  • 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;
5、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js引擎执行。
三、通信
1、browser进程与浏览器渲染进程通信
  • Browser进程收到用户请求,首先需要获取页面内容(如通过网络下载资源),随后将该任务通过rendererHost接口传递给render进程;
  • renderer进程的renderer接口收到消息,简单解释后,交给渲染线程,然后开始渲染;
    • 1、渲染线程接收请求,加载网页并渲染网页,这其中可能需要browser进程获取资源和需要GPU进程来帮助渲染;
    • 2、当然可能会有js线程操作dom(这样可能会造成回流并重绘);
    • 3、最后render进程将结果传递给browser进程
  • browser进程接收到结果并将结果绘制出来。
四、多进程的优势

1、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 即:如果浏览器是单进程的,那么某个页面或者插件崩溃会影响整个浏览器的。
五、浏览器结构图

浏览器.png