客户端容器:
客户端容器(Client Container)是指一种应用程序框架,可以在其中运行和管理多个客户端应用程序。它的主要作用是将不同的客户端应用程序放置于同一个环境中,并提供访问这些应用程序的统一入口。
一、浏览器架构
1、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: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
2、浏览器架构-多进程分工
- 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/AudioService
二、渲染进程
浏览器内核:
Chrome、Opera浏览器使用V8 JS引擎Blink内核, goole基于Webkit开发,在 Webkit 的基础上加入多进程,沙箱等技术,于2013年开源
Edge浏览器使用Chakra JS引擎Edge内核,2015 年由微软发布,用于 Edge 浏览器上,由于性能较差,运行不稳定等原因,2018年微软将 Edge 浏览器内核迁移到 Chromium
SafariChrome Android浏览器使用JavaScriptCore JS引擎Webkit内核,由 Apple 公司技术团队开发,并在2005年开源
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
| 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,如果设置了口调函数,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:
- 解析执行JS
- XML解析生成渲染树,显示在屏幕
- 桥接方式通信
渲染进程-多线程工作流程:
- 网络线程负责加载网页资源
- JS引擎解析JS脚本并且执行
- JS解析引擎空闲时,渲染线程立即工作
- 用户交互、定时器操作等产生回调函数放入任务队列中
- 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
Chrome运行原理-如何展示网页
浏览器主进程
graph TD
输入处理--> 开始导航 --> 读取响应--> 寻找渲染进程
渲染进程
graph TD
资源加载-加载子资源--> 构建-构建渲染树 --> 布局 --> 绘制-绘制图层 -->合成-光栅化
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
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
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(MIMEType)
- 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
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
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
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
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
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
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服务端渲染
- 6.预置loading、骨架屏
渲染优化
- 1.GPU加速硬件加速:GPU图形处理单元,又称图形处理器,是显卡的核心部件
- 2.减少回流、重绘
- 3.离屏渲染
- 4.懒加载(资源提前加载到本地,使用时缓存中去取)
JS 优化
- 1.防止内存泄漏(设置自动清除定时器,)
- 2.循环尽早 break
- 3.合理使用闭包(有可能内存泄漏)
- 4.减少 Dom 访问(查询、渲染等费时间)
- 5.防抖、节流
- 6.Web Workers(图片,视频,音频的处理上)
四、跨端容器
为什么需要跨端
- 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
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
跨端容器-常用 WebView 分类
| platform | webview | 内核 |
|---|---|---|
| Android4.4 | webview | Webkit |
| Android4.4以上 | webview | chromium |
| Android 国内部分 | X5 webview | chromium 改造版 |
| IOS | Ulwebview | Webkit |
| IOS8 以上 | WKwebview | Webkit |
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
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 windowwebkitmessageHandler直接通信
- Native 调用 Javascript
- 直接通过 webview 暴露的 API 执行 JS 代码
- lOS webview.stringByEvaluating JavaScript FromString
- Android webview evaluate Javascript
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
跨端容器-React Native/WeeX
- 1.原生组件渲染
- 2.React/Vue框架
- 3.virtual dom
- 4.JSBridge
跨端容器-Lynx
- Vue
- JS Core/V8
- JSBinding
- NativeUl/Skia
跨端容器-Flutter
- wideget
- dart vm
- skia 图形库
跨端容器-通用原理
- UI组件
- 渲染引擎
- 逻辑控制引擎
- 通信桥梁
- 底层API抹平表现差异