客户端容器 | 青训营笔记

85 阅读5分钟

浏览器架构:

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,包括网络、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:(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。

浏览器架构对比:

image.png

浏览器架构的多进程分工: 在浏览器的工具中打开任务管理器,可以看到众多进程。

image.png

渲染进程:

常见浏览器内核:

image.png

多线程架构:

渲染进程的内部是多线程实现,主要负责页面渲染,脚本执行,事件处理和网络请求等。

image.png

• JS引擎线程:
    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渲染线程:
    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。

• 定时器触发线程:
    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。

• 事件线程:
    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引擎和渲染引擎的对比:

JS引擎和渲染引擎是相互独立的,如果JS引擎想要操作DOM树,是需要通过桥接方式通信的。

image.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.png

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:

image.png

输入处理:

用户URL框输入内容后,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

开始导航:

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 请求过程中,tab处于loading状态

读取响应:

网络线程接收到HTTP请求后,先检查响应头的媒体类型(即 MIME Type) 如果相应主体是一个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

image.png

寻找渲染进程:

网络线程做完所有准备后,会告知主进程数据已经准备完毕,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。

渲染进程 - 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

渲染进程 - 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 DOM树和CSSOM树都构建完毕后,开始合成渲染树,渲染树是DOM树和CSSOM树的结合。(如下图)

image.png

渲染进程 - 页面布局: 根据渲染树计算每个节点的位置和大小(只有位置和大小,没有样式) 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

渲染进程 - 页面绘制:

1、构建图层:为特点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、栅格线程将图块进程栅格化

5、展示在屏幕上

前端性能:

优化方法:

首屏优化:

• 压缩、分包、删除无用代码
• 静态资源分离
• JS脚步非阻塞加载
• 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:GPU需要在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作
• 懒加载:也叫延迟加载,指的是在长网页中延迟加载图像。即不会加载用户可视区域外的图像。

JS优化:

• 防止内存泄漏:使用全局变量、定时器时
• 循环尽早break
• 合理使用闭包:
• 减少Dom访问:因为Dom访问耗时长
• 防抖、节流:
节流: n 秒内只运行一次,若在 n 秒内重复触发,只有一次生效
防抖: n 秒后再执行该事件,若在 n 秒内被重复触发,则重新计时
【想象每天上班大厦底下的电梯。把电梯完成一次运送,类比为一次函数的执行和响应
假设电梯有两种运行策略 debounce 和 throttle,超时设定为15秒,不考虑容量限制
电梯第一个人进来后,15秒后准时运送一次,这是节流。
电梯第一个人进来后,等待15秒。如果过程中又有人进来,15秒等待重新计时,直到15秒后开始运送,这是防抖。】

• Web Workers