客户端容器5 | 青训营笔记

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一、浏览器架构

浏览器架构演进

  • 单进程架构:所有模块运行在同一个进程里,包含网络、插件、JavaScript运行环境等
  • 多进程架构:主进程、网络进程、渲染进程、GPU进程、插件进程
  • 面向服务架构:将原来的UI、数据库、文件、设备、网络等,作为一个独立的基础服务

单进程架构

扩展性—— 低,所有模块运行在同一进程里.访问同一块内存区域,数据没有隔离,新增模块可能会影响原有功能

安全性—— 低,三方插件可直接访问操作系统里任意资源

稳定性—— 低,三方插件漏洞或者某个tab页面JavaScript脚本问题可能导致浏览器崩满

流畅度—— 卡顿,所有页面运行在同一进程中,开启多个页面时明显卡顿

多进程架构

扩展性—— 中,各进程分配独立的内存区域,有些进程功能较大,耦合度高

安全性—— 高,运行在独立沙箱中,不能访问系统敏感资源

稳定性—— 高,进程相互隔离,当一个页面或者插件崩溃时,不会影响其他进程

流畅度—— 流畅,每个页面运行在独立的渲染进程中,充分利用系统资源

面向服务架构

扩展性—— 高,服务模块划分更细,更内聚.耦合性低,易于扩展

安全性—— 高,运行在独立沙箱中,不能访问系统敏感资源

稳定性—— 高,进程相互隔离,当一个页面或者插件崩溃时,不会影响其他进程

流畅度—— 流畅,每个页面运行在独立的渲染进程中,充分利用系统资源

二、渲染进程

进程_多线程架构

内部是多线程实现, 主要负责页面渲染,脚本执行,事件处理, 网络请求等。

  • JS引擎——负责解析js脚本,运行js程序,每个渲染进程下面只有一个js引擎线程。与GUI渲染线程互斥,如果js任务执行时间过长,会导致页面卡顿
  • GUI渲染——负责渲染浏览器界面,解析html、cSs,构建dom树和render树、布局、绘制,和js引擎线程互斥,GUI更新会在js引擎空闲时立即执行
  • 定时器触发——定时器所在线程,setTimeout、setInterval计时完毕后,将回调添加到事件队列,等待js引擎执行
  • 网络线程——在XHR、 Fetch等发起请求后新开一个网络线程请求,如果设置了回调函数,在状态变更时,将回调放入事件队列,等待js引擎执行
  • 事件触发——由宿主环境提供,用于控制事件循环,不断地从事件队列里取出任务执行

工作流程

  1. 网络线程负责加载网页资源
  2. JS引擎解析JS脚本并且执行
  3. JS解析引擎空闲时,渲染线程立即工作
  4. 用户交互、定时器操作等产生回调函数放入任务队列中
  5. 事件线程进行事件循环,将队列里的任务取出交给JS引擎执行

三、Chrome运行原理

输入原理

  1. 用户Url框输入内容的后,UI线程会判断输入的是一个URL地址呢,还是一个query查询条件
  2. 如果是URL,直接请求站点资源
  3. 如果是query,将输入发送给搜索引擎

开始导航

  • 当用户按下回车,UI线程通知网络线程发起一个网络请求,来获取站点内容
  • 请求过程中, tab处于loading状态

读取响应

  • 网络线程接收到HTTP响应后,先检查响应头的媒体类型(MIME Type)
  • 如果响应主体是一个HTML文件,浏览器将内容交给渲染进程处理
  • 如果拿到的是其他类型文件,比如Zip、exe等,则交给下载管理器处理

寻找渲染进程

  • 网络线程做完所有检查后,会告知主进程数据已准备完毕,主进程确认后为这个站点寻找一个渲染进程
  • 主进程通过IPC消息告知渲染进程去处理本次导航
  • 渲染进程开始接收数据并告知主进程自己已开始处理,导航结束,进入文档加载阶段

资源加载

  • 收到主进程的消息后,开始加载HTML文档
  • 除此之外,还需要加载子资源,比如—些图片,CSS样式文件以及JavaScript脚本

构建渲染树

  • 构建DOM树,将HTML文本转化成浏览器能够理解的结构
  • 构建CSSOM树,浏览器同样不认识cSs,需要将CSS代码转化为可理解的CSSOM
  • 构建渲染树,渲染树是DOM树和csSOM树的结合

页面布局

  • 根据渲染树计算每个节点的位置和大小
  • 在浏览器页面区域绘制元素边框
  • 遍历渲染树,将元素以盒模型的形式写入文档流

页面绘制

  • 构建图层:为特定的节点生成专用图层
  • 绘制图层:一个图层分成很多绘制指令,然后将这些指令按顺序组成一个绘制列表,交给合成线程
  • 合成线程接收指令生成图块
  • 栅格线程将图块进行栅格化
  • 展示在屏幕上

四、跨端容器

WebView

Webview,即网页视图,用于加载网页Url,并展示其内容的控件 可以内嵌在移动端App内,实现前端混合开发,大多数混合框架都是基于Webview的二次开发;比如lonic、Cordova

优势

  • 一次开发,处处使用,学习成本低
  • 随时发布,即时更新,不用下载安装包
  • 移动设备性能不断提升,性能有保障
  • 通过JSBridge和原生系统交互,实现复杂功能

收获:

通过对本次课程的学习,使我对浏览器架构有了了解,学习了渲染进程的原理,也学习了跨端容器的相关知识。