仅针对Chrome浏览器，如有错误，欢迎指正

前置知识

什么是进程？

进程是操作系统分配资源的单位，是一个程序的运行实例，可以理解成操作系统给程序分配的内存空间。每个程序应用至少有一个进程，且多个进程之间相互独立。

什么是线程？

线程是调度的基本单位。一个进程至少有一个线程，在进程开启后会自动创建一个的线程来执行代码，该线程为主线程。如果程序需要执行多块代码，主线程可以开启更多的子线程来执行，所以一个进程中是可以包含多个线程的。

线程与进程关系

• 多线程可以并行处理任务，但是线程不能单独存在，需要由进程来启动和管理。
• 进程间任意线程的执行错误都能会导致整个进程的崩溃
• 线程之间共享进程中的数据
• 关闭进程，则会回收进程所占用内存
• 进程间的内容相互隔离

浏览器模型

进程模型

Chrome支持下面四种模式：

1. Process-per-site-instance：每一站点实例一个进程。就是你打开一个网站，然后从这个网站链开的一系列网站都属于一个进程。这是Chrome的默认模式。 ​
2. Process-per-site：每一站点一个进程。
3. Process-per-tab：这个简单，一个tab一个进程
4. SingleProcess：传统浏览器的模式：没有多进程只有多线程，用–single-process开启。

当前浏览器的进程和线程

浏览器内部工作及其复杂，当启动浏览器时它会自动启动多个进程，进程间通过IPC通信 主要进程有：

1. 浏览器进程（Browser进程）： 浏览器的主进程，负责界面显示、用户交互、子进程管理、地址栏、书签、及前进后退。将从渲染进程得到的位图绘制到用户界面

2. GPU进程： Chrome的UI界面交由GPU进程，GPU进程在交由显卡绘制

3. 网络进程： 负责页面的网络资源加载

4. 存储进程： 管理本地存储

5. 插件进程： 管理扩展程序中的插件

6. 音频进程： 处理音频

7. 渲染进程（Renderer进程）： 进程启动后会开启一个渲染主线程，负责执行JS、HTML、CSS代码

借图

浏览器会为每个标签页开启一个新的渲染进程，以保证不同标签页不互相影响。排版引擎和V8引擎也是运行于渲染进程。出于安全考虑，渲染进程是运行在沙箱模式下的。由于插件极易崩溃，所以也需要有一个进程来隔离，保证崩溃了不会对页面造成影响。

渲染进程

渲染进程即浏览器内核，它是多线程，在内核控制下各线程相互配合以保持同步。其中常驻线程有：

1. GUI渲染线程：负责渲染浏览器界面HTML元素，当界面需要重绘时，该线程就会执行。在JS线程运行时会被挂起。
2. Javascript引擎线程：负责执行JS代码
3. 定时器触发线程 当计时器计时时间达到，回调函数会被放置计时器队列，等待JS引擎执行回调
4. 事件触发线程 当事件被触发，回调函数会被放置浏览器的交互队列队尾，等待JS引擎执行回调
5. 异步http请求线程 新开一个线程请求，检测到状态变更时，将回调函数放到队列等待执行

JS为什么是单线程？

这是因为JS语言使命就是为处理页面中用户的交互，以及操作DOM数，CSSOM数来给用户呈现动态而丰富的交互，还有就是处理与服务器的交互。如果JS是多线程，就可以能出现两个线程同时操作同一个DOM，一个删除一个修改，这时的结果就难以决定了。参看数据库中两条sql操作，只有有且只有一个带锁的指令可以拿到操作权限，就可以避免这种问题。而为了避免引入锁导致语言更复杂，所以在最初就选择了单线程执行。

那为什么GUI渲染线程跟JS线程互斥呢

由于JS是可操作DOM的，如果在修改这些元素属性的同时渲染界面，那渲染线程前后获得的元素数据可能不一致，为了防止出现不可预期的结果，浏览器将GUI线程设置为跟JS线程互斥的关系。当JS引擎执行时，GUI现成会被挂起，GUI更新会被保存到一个队列中等待空闲的时候被执行

定时器是JS引擎来计时的吗

浏览器定时计数器不是JS引擎来计数的，因为JS是单线程，如果处于阻塞状态会影响计时，所以交给单独的定时器触发线程来执行。我们知道JS中的定时器是属于WEB API，而操作WEB API的是宿主环境，也就是浏览器或者Node。

浏览器进程和渲染进程的通信

打开浏览器的标签页时，浏览器做了以下动作：

• 浏览器进程收到用户请求，通过网络下载获取页面内容，然后将该任务通过RenderHost接口传递给渲染进程
• 渲染进程收到消息后，交由GUI渲染线程开始渲染
• GUI渲染线程接到请求后，加载网页并渲染页面，这个过程中浏览器进程获取资源和GPU进程来帮助渲染
• 渲染进程将结果（bitmap）传递给浏览器器进程
• 浏览器进程收到结果，将结果绘制出来

浏览器内核由网络进程、浏览器、GPU进程及其他组成，渲染内核就是渲染进程。所有的网络资源通过浏览器内核下载，下载后的资源通过IPC将其交给渲染进程。渲染进程对这些资源进行解析、生成render🌲、布局、 分层、绘制等操作，最终生成位图。之后交给浏览器内核，由浏览器内核来将图片显示到界面。

这个时候就会想到一个问题，为什么渲染进程不自己来下载资源呢，又为什么渲染进程不自己来展示图片呢？

那就不得不提一下安全沙箱了

安全沙箱

安全沙箱是操作系统给进程上的一把锁，它限制了沙箱里的程序访问读写操作系统的文件。这样即使在渲染进程或者插件中执行了恶意程序，恶意程序也无法突破沙箱去获取系统权限

因为网络资源的内容存在各种可能性，所以浏览器认为网络资源都不可信。但是紫瑶不执行这些网络资源，那么恶意程序就不会生效。所以浏览器内核可以放心下载这些资源。但是涉及到解析代码，执行代码，就可能被黑客攻击。渲染进程外层有个安全沙箱，也就是说即使渲染进程被攻击，黑客也获取不到渲染进程外的操作权限。也就是这个安全沙箱，渲染进程在需要访问系统资源时，就需要浏览器内核来实现，所以需要浏览器来下载这些资源。同理，展示界面的时候也一样。

沙箱是如何影响各个模块的功能呢？

由于安全沙箱，渲染进程无法访问用户的文件系统、网络、IO，这些都要由浏览器内核来实现，通过IPC将结果转发给渲染进程。就比如存储Cookie，浏览器内核来维护Cookie数据库。HTTP请求，浏览器内核来检查权限。抑或是用户交互，也是由浏览器来接受各种IO事件，然后转发给渲染进程。

浏览器多进程架构的问题

多进程模型虽然提升了浏览器的稳定性、流畅性和安全性，但同样也带来了一些问题。

• 更高的资源占用。每个标签页单独的渲染进程，渲染进程中都包含了JS的运行环境(V8引擎)，这意味着浏览器会消耗更多的内存资源。 -更复杂的体系架构。浏览中各模块耦合性高、扩展性差、牵一发而动全身。