1. 浏览器架构
1.1 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
1.2 浏览器架构对比
| 架构类型 | 扩展性 | 安全性 | 稳定性 | 流畅度 |
|---|---|---|---|---|
| 单进程架构 | 低 | 低 | 低 | 卡顿 |
| 多进程架构 | 中 | 高 | 高 | 流畅 |
| 面向服务架构 | 高 | 高 | 高 | 流畅 |
1.3 多进程分工
| 进程名称 | 进程描述 |
|---|---|
| 浏览器（主进程） | 主要负责页面展示逻辑，用户交互，子进程管理；包括地址、书签、前进、后退、收藏夹等 |
| CPU进程 | 负责UI绘制，包括整个浏览器全部UI |
| 网络进程 | 网络服务进程，负责网络资源加载 |
| 标签页（渲染进程） | 控制tab的所有内容，将Html、CSS、JavaScript转换为用户可交互的网页 |
| 插件进程 | 控制网站运行的插件，比如flash、ModHeader等 |
| 其他进程 | 适用程序Storage、Network、Audio Service等 |
2. 渲染进程
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
| 线程 | 功能 |
|---|---|
| JS引擎 | 负麦解析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 |
练习
const now = Date.now();
setTimeout(() => {
console.log('time10', Date.now()-now);
}, 10);
setTimeout(() => {
console.log('time30', Date.now()-now);
}, 30);
while (true) {
if(Date.now() - now >= 20){
break;
}
}
console.log(Date.now() - now);
输出结果为
20
time10 21
time30 31
定时器的本质，就是在指定时间后将函数添加到消息队列中。
3. Chrome运行原理
3.1 输入处理
- 用户在url输入内容后，UI线程会判断输入的是一个url地址还是一个query查询条件
- 如果是url，直接请求站点资源
- 如果是query，将输入发送给搜索引擎
3.2 开始导航
- 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
3.3 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
3.4 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
3.5 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, 比如一些图片，CSS样式文件以及JavaScript脚本
3.6 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
3.7 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
3.8 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
