[ 前端与HTML-客户端容器 | 青训营笔记 ]

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第五节 客户端容器

一、浏览器架构

(一)浏览器架构-演进：

  1. 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
  2. 多进程架构：主进程、网络进程、渲染进程、GPU进程、插件进程
  3. 面向服务架构：也是一个多进程架构，是多进程架构的升级版。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

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(二)浏览器架构-架构对比

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(三)浏览器架构-任务管理器

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(四)浏览器架构-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;包括地址栏、书签、前进、后退、收藏夹等
GPU进程负责UI绘制，包含整个浏览器全部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内的所有内容，将Html、Css和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
其他进程如上图所示:适用程序Storage/Network/Audio Service等

思考：

为什么会有单进程架构？ 早期受到硬件限制

面向服务架构是否会替代多进程架构？ 应该会替代

二、渲染进程

常见浏览器内核

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(一)渲染进程-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。

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线程功能
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任务执行事件过长，会导致贡面卡顿
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、setlnterval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

JS引擎 VS 渲染引擎

  1. 解析执行JS
  2. XML解析生成渲染树，显示在屏幕
  3. 桥接方式通信

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(二)渲染进程-多线程工作流程

  1. 网络线程负责加载网页资源
  2. JS引擎解析S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

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笔试题

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;
  }
}

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(三)渲染进程-构建渲染树

  1. 构建DOM树，将HTML文本转化成浏览器能够理解的结构。
  2. 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。
  3. 构建渲染树,渲染树是DOM树和CSSOM树的结合。

(四)渲染进程-页面布局

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

(五)渲染进程-页面绘制

  1. 构建图层:为特定的节点生成专用图层
  2. 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
  3. 合成线程接收指令生成图块
  4. 栅格线程将图块进行栅格化
  5. 展示在屏幕上

(六)渲染进程-资源加载

  1. 收到主进程的消息后，开始加载HTML文档
  2. 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

三、Chrome运行原理

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(一)Chrome运行原理-如何展示网页

浏览器地址输入URL后发生了什么？

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(二)Chrome运行原理-输入处理

  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。

(三)Chrome运行原理-开始导航

  1. 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
  2. 请求过程中, tab处于loading状态

(四)Chrome运行原理-读取响应

  1. 网络线程接收到HTTP响应后，先检查响应头的媒体类型(MIME Type)。
  2. 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。
  3. 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。

(五)Chrome运行原理-寻找渲染进程

  1. 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
  2. 主进程通过IPC消息告知渲染进程去处理本次导航
  3. 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

首屏优化

  1. 压缩、分包、删除无用代码
  2. 静态资源分离
  3. JS脚本非阻塞加载
  4. 缓存策略
  5. SSR
  6. 预置loading、骨架屏

渲染优化

  1. GPU加速
  2. 减少回流、重绘
  3. 离屏渲染
  4. 懒加载

JS优化

  1. 防止内存泄漏
  2. 循环尽早break
  3. 合理使用闭包
  4. 减少Dom访问
  5. 防抖、节流
  6. Web Workers

四、跨端容器

为什么要跨端？

  1. 开发成本、效率
  2. 一致性体验
  3. 前端开发生态

有哪些跨端方案？

  • webview
  • 小程序
  • RN/WeeX
  • Lynx
  • Flutter

(一)跨端容器-WebView

  1. Webview，即网页视图，用于加载网页Url，并展示其内容的控件
  2. 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

(二)跨端容器-常用WebView分类

常用webview，Android， IOS、国产Android

(三)跨端容器-使用WebView优势

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

(四)跨端容器-WebView使用原生能力

Javascript调用Native

  • API注入: Native获取Javascript环境上下文，对其挂载的对象或者方法进行拦截
  • 使用Webview URL Scheme 跳转拦截
  • IOS上 window.webkit.messageHandler直接通信 Native调用Javascript
  • 直接通过webview暴露的API执行JS代码
  • IOS webview.stringByEvaluatingJavaScriptFromString
  • Android webview.evaluateJavascript

(五)跨端容器-WebView<->Native通信

  1. JS环境中提供通信的JSBridge
  2. Native端提供SDK响应JSBridge 发出的调用
  3. 前端和客户端分别实现对应功能模块

跨端容器-小程序

  1. 微信、支付宝、百度小程序、小米直达号
  2. 渲染层-webview
  3. 双线程，多webview架构
  4. 数据通信，Native转发

(六)跨端容器-React Native/WeeX

  1. 原生组件渲染
  2. React/Vue框架
  3. virtual dom
  4. JSBridge

(七)跨端容器-Lynx

  1. Vue
  2. JS Core / V8
  3. JSBinding
  4. Native Ul / Skia

(八)跨端容器-Flutter

  1. wideget
  2. dart vm
  3. skia图形库

(九)跨端容器-通用原理

  1. UI组件
  2. 渲染引擎
  3. 逻辑控制引擎
  4. 通信桥梁
  5. 底层API抹平表现差异

跨端方案对比

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