浏览器架构
-
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、设备、网络等,作为一个独立的基础服务
任务管理器
在多进程浏览器架构中,任务管理器是一个非常重要的组件。任务管理器负责监控、管理和分配浏览器的各个进程,确保整个浏览器系统的稳定性和性能。
多进程分工
| 浏览器(主进程) | 主要负贵页面展示逻辑,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,包含整个岗览器全部UI |
| 网络进程 | 网络服务进程,负责网络资源加载 |
| 标签页(谊染进程) | 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llash, ModHeader |
| 其他进程 | 如上图所示,适用程序StorageNetwork/Autio Serwce, |
渲染进程
| 内核 | 浏览器 | JS引擎 | 补充说明 |
|---|---|---|---|
| Trident | IE4-11 | JScript, Chakra | 出生于1994年,1E8以前使用JScript引擎,1E9开 始使用Chakra引擎 |
| Gecko | Firefox | SpiderMonkey | Gecko内核主要用在EFirefox浏览器上,同时是一个跨平台的内核, 支持在windows,BSD,Linux,Mac OS X中使用 |
| Webkit | Safari. Chrome,Android浏览器 | JavaScriptCore | 由Apple公司技术团队开发,并在2005年开源 |
| Blink | Chrome, Opera | V8 | Google.基于WebkitF发的内核,在Webkit的基础上加入多进程,沙箱等 |
| Edge | Edge | Chakra | 2015年由微由微软发布,用于Edge浏览器上, 由于性能较差,运行不稳定等 |
| Trident+Web | 国产浏览器 | 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Tndent内核,想要体验到切到webkit内核。 |
多线程结构
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
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
chrome运行原理
- 如何展示网页
- 输入处理
- 用户UrI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
- 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,Ul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响应后,先检查响应头的媒体类型(MIME Type)
- 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
- 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
- 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
- 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,比如些图片,CSS样式文件以及JavaScript脚本
- 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
- 构建渲染树,渲染树是DOM树和CSSOM树的结合
- 页面布局
- 根据渲染树计算每个节点的位置和大小
- 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
- 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
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