浏览器架构
浏览器分工
- 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:适用程序Storage/Network/Audio Service等
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。
线程:
- 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、serInterval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。
浏览器的渲染过程
DOM解析—>CSS解析—>样式计算—>布局树—>图层树—>绘制—>合并图层
渲染进程-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。
从输入URL到页面加载的全过程
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首先在浏览器中输入URL。
- 检查输入的内容是否是一个合法的URL连接
- 判断输入的URL是否完整,如果不完整,浏览器可能会对域进行猜测,补全前缀或者后缀
- 使用用户设置的默认搜搜引擎来进行搜索
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查找缓存:浏览器先查看浏览器缓存-系统缓存-路由缓存中是否有该地址页面,如果有则显示页面内容。如果没有则进行下一步。
- 浏览器缓存:浏览器会记录DNS一段时间,因此,只是第一个地方解析DNS请求;
- 操作系统缓存:如果在浏览器缓存中不包含这个记录,则会使系统调用操作系统, 获取操作系统的记录(保存最近的DNS查询缓存);
- 路由器缓存:如果上述两个步骤均不能成功获取DNS记录,继续搜索路由器缓存;
- ISP缓存:若上述均失败,继续向ISP搜索。
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DNS域名解析:浏览器向DNS服务器发起请求,解析该URL中的域名对应的IP地址。
DNS服务器是基于UDP的,因此会用到UDP协议。 -
建立TCP连接:解析出IP地址后,根据IP地址和默认80端口,和服务器建立TCP连接
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发起HTTP/HTTPS请求(建立TLS连接)
浏览器发起读取文件的HTTP/HTTPS请求,请求报文作为TCP三次握手的第三次数据发送给服务器。
- 向服务器发起TCP连接请求
- 当这个请求到达服务端后,通过TCP三次握手,建立TCP的连接。
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服务器响应请求并返回结果
- 当浏览器到web服务器 的连接建立后,浏览器会发送一个初始的HTTP GET请求,请求目标通常一个HTML文件。服务器收到请求后,将发回一个HTTP响应报文,内容包括相关响应头和HTML正文。
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 -
关闭TCP连接:通过四次挥手释放TCP连接
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浏览器解析渲染页面:
- 处理HTML标记并构建DOM树
- 处理CSS标记并构建CSS规则树
- 构建render树:Web浏览器将DOM和CSSOM结合,并构建出渲染树
- 布局:计算出每个节点在屏幕中的位置(几何信息)
- 绘制:即遍历render树,并使用UI后端层绘制每个节点。
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JS引擎解析过程:调用JS引擎执行JS代码(JS的解释阶段,预处理阶段,执行阶段生成执行上下文,VO,作用域链、回收机制等等)
- 创建window对象:window对象也叫全局执行环境,当页面产生时就被创建,所有的全局变量和函数都属于window的属性和方法,而DOM Tree也会映射在window的doucment对象上。当关闭网页或者关闭浏览器时,全局执行环境会被销毁。
- 加载文件:完成js引擎分析它的语法与词法是否合法,如果合法进入预编译
- 预编译:在预编译的过程中,浏览器会寻找全局变量声明,把它作为window的属性加入到window对象中,并给变量赋值为'undefined';寻找全局函数声明,把它作为window的方法加入到window对象中,并将函数体赋值给他(匿名函数是不参与预编译的,因为它是变量)。而变量提升作为不合理的地方在ES6中已经解决了,函数提升还存在。
- 解释执行:执行到变量就赋值,如果变量没有被定义,也就没有被预编译直接赋值,在ES5非严格模式下这个变量会成为window的一个属性,也就是成为全局变量。string、int这样的值就是直接把值放在变量的存储空间里,object对象就是把指针指向变量的存储空间。函数执行,就将函数的环境推入一个环境的栈中,执行完成后再弹出,控制权交还给之前的环境。JS作用域其实就是这样的执行流机制实现的。
前端性能performance
首屏优化
- 压缩、分包、删除无用代码
- 静态资源分离
- JS脚本非阻塞加载
- 缓存策略
- SSR
- 预置loading、骨架屏
渲染优化
- GPU加速
- 减少回流、重绘
- 离屏渲染
- 懒加载
JS优化
- 防止内存泄漏
- 循环尽早break
- 合理使用闭包
- 减少Dom访问防抖、节流
- Web Workers
为什么需要跨端
- 开发成本、效率
- —致性体验
- 前端开发生态
跨段方案
- webview
- 小程序
- RN/Weex
- Lynx
- Flutter
跨端容器-常用WebView分类
常用webview,Android,IOS、国产Android
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S代码
- los webview.stringByEvaluatingJavaScriptFromString
- Android webview.evaluateJavascript
跨端容器-React Native/WeeX
- 原生组件渲染
- React/Vue框架
- virtual dom
- JSBridge
跨端容器-Flutter
- wideget
- dart vm
- skia图形库