Chrome架构

提出问题：仅仅打开一个页面，为什么有4个进程

进程和线程

理解进程线程之前，需要先了解一下并行处理

计算机中的并行处理就是同一时刻处理多个任务

也就是多线程处理，这会大大加快处理性能

线程是不能单独存在的，它是由进程来启动和管理的

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

也就是说，线程是依附于进程的，而进程中使用多线程并行处理能提升运算效率

进程与线程关系.png

并且，这里总结进程与线程关系的4个特点：

其实在2007年之前，市场上的浏览器都是单进程的，也就是所有功能模块都运行在一个进程中，单进程的架构如图：

单进程浏览器架构.png 这种架构有很多缺点：

不稳定

早期的浏览器需要借助于插件来实现像Web视频、游戏等功能，但是插件很容易出现问题，并且还运行在浏览器进程中，所以一旦一个插件崩溃就会引起整个浏览器的崩溃，还有渲染引擎模块，一些复杂的JS代码可能导致该模块崩溃，同样导致浏览器崩溃
不流畅

由于所有模块都是运行在一个线程中的，所以如果这时候有一个无限循环的脚本运行在浏览器中，那么就会占据整个线程，导致其他模块没有机会执行，引起整个浏览器失去响应，变卡顿，除了脚本让浏览器卡顿，页面的内存泄漏也是单进程变慢的重要原因
不安全

插件可以使用C等语言编写，所以可以获取操作系统下的任意资源，在一个页面运行插件时，也就意味着这个插件能够完全操作你的电脑

早期浏览器架构.png 这是谷歌2008年发布的进程架构，这个架构将插件和渲染两个功能模块运行在单独的进程中，而进程间通过IPC机制进行通信

这个架构能够解决上面的三个单进程存在问题：

稳定：进程相互隔离，假如一个插件崩溃了，影响到的仅仅是当前插件的进程，并不会影响到其他进程
流畅：JS运行在渲染进程中，即使JS阻塞了渲染进程，也不会导致整个浏览器的崩溃，影响的只是当前的页面
安全：使用了安全沙箱，沙箱里面的程序可以运行，但是不能在硬盘上写入任何数据，也不能在敏感位置读取任何数据，这样恶意程序就不能通过插件获取系统权限了

目前多进程架构.png

从图中可以看出，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

这几个进程的功能：

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

所以这里我们可以回答这个问题：仅仅打开了一个页面，为什么有4个进程？

因为打开1个页面至少需要1个网络进程、1个浏览器进程、1个GPU进程以及1个渲染进程，共4个；如果打开的页面有运行插件的话，还需要再加上1个插件进程

并不是说当前的架构就已经很完美了，他也有不足的地方：

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

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

面向服务的架构.png

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