客户端容器 | 青训营笔记

益达SUPER
106 阅读8分钟

客户端容器

笔者：YDSUPER

课程地址：点我前往

零、课程介绍

  • 主要着重介绍浏览器的架构以及运行原理
  • 网页是如何加载并且渲染成我们所见的画面
  • 了解到在浏览器里JS引擎和渲染引擎如何协同工作
  • 如何从多个角度优化前端的性能体验
  • 认识一些常见的跨端方案

一、浏览器架构

浏览器架构变迁

  • 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、网络等，作为一个独立的基础服务

image.png

浏览器各架构对比

架构类型扩展性安全性稳定性流畅度
单进程架构低，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低，三方插件可直接访问操作系统里任意资源低，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溃卡顿，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，耦合度高高，运行在独立沙箱中，不能访问系统敏感资源高，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，每个页面运行在独立的渲染进程中，充分利用系统资源
面向服务架构高，服务模块划分更细，更内聚、耦合性低，易于扩展高，运行在独立沙箱中，不能访问系统敏感资源高，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，每个页面运行在独立的渲染进程中，充分利用系统资源

任务管理器

image-20230510153309869.png

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

二、渲染进程

常见浏览器内核

内核浏览器JS引擎补充说明
TridentIE4-11JScript, Chakra出生于1994年，IE8以前使用JScript引擎，IE9开始使用Chakra引擎
GeckoFirefoxSpiderMonkeyGecko内核主要用在Firefox浏览器上，同时是一个跨平台的r内核，支持在Windows、BSD、Linux、Mac OS X中使用
WebkitSafari、Chrome、Android浏览器JavaScriptCore由Apple公司技术团队开发，并在2005年开源
BlinkChrome, OperaV8Google基于Webkit开发的内核，在Webkit的基础上加入多进程，少箱等
EdgeEdgeChakra2015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
Trident+Webkit(Blink)国产浏览器QQ、360、搜狗、UC等都有都有早期银行系统都是在IE上进行开发，想要支持银行系统就切换到Trident内核，想要体验就切到Webkit内核

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

image-16837085538112.png

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

image-16837089550294.png

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

image-16837090608406.png

一道试题

以下代码在浏览器环境下输出顺序、内容

const now = Date.now()

setTimeout(() => {
  console.log('time10', Date.now() - now) //输出：？ ①
}, 10)

setTimeout(() => {
  console.log('time30', Date.now() - now) //输出：？ ②
}, 30)

while (true) {
  if (Date.now() - now >= 20) {
    break
  }
}
console.log(Date.now() - now) //输出：？ ③

// 输出结果
输出顺序是：321
3: 20
2: 20
1: 30左右（31）

三、Chrome运行原理

主进程工作流程

如何展示网页

  • 浏览器地址输入URL后发生了什么

image-16837201017508.png

输入处理

  1. 用户Url框输入内容的后，Ul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

  1. 当用户按下回车，Ul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

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

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

渲染进程工作流程

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

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

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

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. 合成线程收指令生成图块日
  4. 栅格线程将图块进行栅格化
  5. 展示在屏幕上

浏览器性能优化

前端性能performance

image-20230511103917881.png

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

为什么需要跨端

  • 开发成本、效率
  • 一致性体验
  • 前端开发生态

有哪些跨端方案

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

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

常见WebView分类

常用webview、Android、IOS、国产Android

platformwebview内核
Android4.4webviewWebkit
Android4.4以上webviewchromium
Android国内部分X5 webviewchromium 改造版
IOSUIwebviewWebkit
IOS8 以上WKwebviewWebkit

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

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

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

实现一个简易JSBridge

image-20230511112017317.png

跨端方案对比

image-20230511112154292.png

总结

image-168377210272010.png

avatar
文章
阅读
粉丝