前端为什么要了解浏览器
前端代码是基于浏览器运行的，无论你是要设计高性能Web应用，还是要优化Web应用，你都需要了解浏览器的中的网络流程、页面渲染过程、JS执行流程，以及Web安全理论，而这些功能是分散在浏览器的各个组件中的，比较多比较散，要通过浏览器的多进程架构学习，把各个知识点串起来
因此，学习浏览器的多进程架构是非常必要的，Chrome是目前最具代表性的浏览器，本文就基于Chrome浏览器的多进程架构，来了解浏览器运行原理
Chrome打开一个页面至少会启动4个进程
说到进程，要先了解一下进程和线程的概念
进程与线程
先了解一下什么叫并行处理，以下有多个任务，计算A，B, C的值，显示出来
A = 1 + 2;
B = 20 / 5;
C = 7 * 8;
用单线程来处理，就需要4步 如果采用多线程，只需2步（多个线程来一起计算多个计算任务，一个线程来负责最后的显示）
使用并行处理能大大提升性能
线程和进程的联系
多线程可以并行处理任务，线程不单独存在，由进程来启动管理的。 一个进程就是一个程序的运行实例 ，启动一个程序时，操作系统会为该程序创建一块，用来存放代码、运行中的数据和一个执行任务的主线程，这个运行环境叫进程。
单线程和多线程的对比图
从中可知，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。
总结来说，进程和线程之间的关系有以下4个特点。
- 进程中的任意一线程执行出错，都会导致整个进程崩溃。
- 线程之间共享进程中的数据。
- 当一个进程关闭后，操作系统会回收进程所占用的内存
- 进程之间的内容相互隔离，需要进行数据通信就需要使用进程间通信（IPC）的机制。
单进程浏览器时代
单进程浏览器是指浏览器的所有功能模块都运行在同一个进程中，包含了网络、插件、JavaScript运行环境、渲染引擎和页面等。单进程浏览器架构如下：
如此多的功能模块运行在一个进程中，会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
早期浏览器借助插件实现很多功能，插件容易出现问题，同时渲染引擎模块也不稳定，一些复杂的JS代码有可能引起渲染模块的崩溃
问题2：不流畅
同一时刻只能有一个模块可以执行。
写个JS脚本无限循环，当执行时会独占整个线程，会导致其他模块没有机会被执行
⻚⾯的内存泄漏也是单进程变慢的⼀个重要原因。
问题3： 不安全
插件和页面脚本两个方面
插件可以获取操作系统的任意资源，恶意插件引发安全性问题 页面脚本通过浏览器的漏洞来获取系统权限
多进程浏览器时代
早期多进程架构
2008年Chrome发布时进程架构
从中可知，Chrome页面是运行在单独的渲染进程中，插件也运行在单独的插件进程之中，进程之间是通过IPC机制进行通信。
不稳定问题解决：一个页面或者插件崩了，不会影响到其他 不流畅问题解决：一个界面不流畅不会导致整个浏览器的所有界面不流畅 安全问题解决：多进程架构的额外好处是可以使用安全沙箱，即使渲染进程或插件进程里面执行了恶意程序，恶意程序也无法突破沙箱获取系统权限
目前多进程架构
最新Chrome浏览器包括：1个浏览器主进程、一个GPU进程、一个网络进程、多个渲染进程和多个插件进程。
逐个分析几个进程功能：
浏览器进程：主要负责界面显示、用户交互、子进程管理，提供存储等功能。
渲染进程：可以有多个。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：刚发布时没有这个进程，GPU使用初衷是为了实现3DCSS效果，后面网页、Chrome的UI界面都选择GPU绘制，使得GPU成为浏览器普遍的需求，后面就引入了
网络进程： 负责网络资源加载。
插件进程： 负责插件的运行，因插件容易崩，所以隔离
**为了提升浏览器的稳定性、流畅性和安全性，带来了一些问题： **更高的资源占用 **更复杂的体系架构
未来⾯向服务的架构
为了解决这些问题，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，下⾯是 Chrome“⾯向服务的架构”的进程模型图：
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（如下图），Chrome 会将很多服务整合到⼀个进程中，从⽽节省内存占⽤。
总结
最初的浏览器都是单线程的，他们不稳定、不流畅且不安全，之后出现了Chrome，创造性的引入了多进程架构，并解决了这些遗留问题。随后 Chrome 试图应⽤到更多业务场景，如移 动设备、VR、视频等，为了⽀持这些场景，Chrome 的架构体系变得越来越复杂，这种架构 的复杂性倒逼 Chrome 开发团队必须进⾏架构的重构，最终 Chrome 团队选择了⾯向服务架 构（SOA）形式，这也是 Chrome 团队现阶段的⼀个主要任务。 鉴于⽬前架构的复杂性，要完整过渡到⾯向服务架构，估计还需要好⼏年时间才能完成。不过 Chrome 开发是⼀个渐进的过程，新的特性会⼀点点加⼊进来，这也意味着我们随时能看到 Chrome 新的变化。
总体说来，Chrome 是以⼀个⾮常快速的速度在进化，越来越多的业务和应⽤都逐渐转⾄浏览 器来开发，身为开发⼈员，我们不能坐视不管，⽽应该紧跟其步伐，收获这波技术红利。
