《游览器工作原理与实践》笔记

整理自极客时间《游览器工作原理和实践》

宏观视角下的游览器

Chrome架构

• 并行处理

  • 相对于逐行处理，同一时刻处理多个任务

  • 并行处理简少了程序执行步长，提升了执行效率

• 线程

  • 单线程，逐行处理任务

  • 多线程，并行处理任务

  

• 进程

  • 一个进程就是一个程序运行实例

    • 启动一个程序时，操作系统会为该程序创建一块内存，用来存放代码、运行中的数据和一个执行任务的主线程，我们把这样一个运行环境叫进程

  • 线程不能单独存在，它需要进程来启动和管理

  • 线程依附于进程，而进程中使用多线程并行处理，提升运算效率

• 线程和进程的关系特点

  • 进程中的任意一线程执行出错，都会导致整个进程的崩溃

  • 线程之间共享进程中的数据

  

  • 当一个进程关闭之后，操作系统会回收进程所占用的内存

  • 进程之间的内容相互隔离

• 单进程浏览器时代

  • 单进程浏览器是指浏览器的所有功能模块都是运行在同一个进程里

  • 这些模块包含了网络、插件、JavaScript 运行环境、渲染引擎和页面等

  

  • 存在的问题

    • 不稳定

      • 一个模块的意外崩溃会引起整个浏览器的崩溃

    • 不流畅

      • 同一时刻只能有一个模块可以执行，一个模块（js）的阻塞会影响其他模块执行

      • 因为共享进程，运行一个复杂页面再关闭页面，会存在内存不能完全回收的情况

    • 不安全

      • 游览器插件可以操作系统的任意资源

      • 页面脚本可以通过浏览器漏洞获取系统权限，进行恶意操作

• 多进程浏览器时代

  • 游览器结构

  

  • 各部分功能

    • 浏览器进程。主要负责界面显示、用户交互、子进程管理，同时提供存储等功能

    • 渲染进程。核心任务是将 HTML、CSS 和 JavaScript 转换为用户可以与之交互的网页，排版引擎 Blink 和 JavaScript 引擎 V8 都是运行在该进程中，默认情况下，Chrome 会为每个 Tab 标签创建一个渲染进程。出于安全考虑，渲染进程都是运行在沙箱模式下

    • GPU 进程。Chrome刚开始发布的时候是没有 GPU 进程的。而GPU的使用初衷是为了实现 3D CSS 的效果，只是随后网页、Chrome 的 UI 界面都选择采用 GPU 来绘制，这使得 GPU 成为浏览器普遍的需求。最后，Chrome 在其多进程架构上也引入了 GPU 进程

    • 网络进程。主要负责页面的网络资源加载，之前是作为一个模块运行在浏览器进程里面的，直至最近才独立出来，成为一个单独的进程

    • 插件进程。主要是负责插件的运行，因插件易崩溃，所以需要通过插件进程来隔离，以保证插件进程崩溃不会对浏览器和页面造成影响

  • 对单进程游览器问题的解决

    • 不稳定

      • 由于进程隔离，当一个页面或插件崩溃时，影响的仅仅是当前页面进程或插件进程，并不会影响到浏览器和其他页面

    • 不流畅

      • 同样因为进程隔离，即时js阻塞了渲染进程，影响到的也只是当前的渲染页面，而并不会影响浏览器和其他页面，因为其他页面的脚本是运行在它们自己的渲染进程中

      • 对于内存泄漏就更简单了，当关闭一个页面时，整个渲染进程也会被关闭，之后该进程所占用的内存都会被系统回收。

    • 不安全

      • 采用了安全沙箱。即使在渲染进程或者插件进程里面执行了恶意程序，恶意程序也无法突破沙箱去获取到系统权限

• 未来面向服务的架构

  • 现有架构的问题

    • 更高的资源占用。因为每个进程都会包含公共基础结构的副本（如 JavaScript 运行环境），这就意味着浏览器会消耗更多的内存资源

    • 更复杂的体系架构。浏览器各模块之间耦合性高、扩展性差等问题，会导致现在的架构已经很难适应新的需求了

  • 面向服务的架构

    • 采用现代操作系统所采用面向服务的架，原来的各种模块会被重构成独立的服务，每个服务都可以在独立的进程中运行，访问服务必须使用定义好的接口，通过IPC来通信，从而构建一个更内聚、松耦合、易于维护和扩展的系统

    • Chrome 最终要把 UI、数据库、文件、设备、网络等模块重构为基础服务，类似操作系统底层服务，下面是 Chrome“面向服务的架构”的进程模型图

    

    • 鉴于目前架构的复杂性，要完整过渡到面向服务架构，估计还需要好几年时间才能完成。不过 Chrome 开发是一个渐进的过程，新的特性会一点点加入进来，这也意味着我们随时能看到 Chrome 新的变化

《游览器工作原理与实践》笔记

原文：https://www.cnblogs.com/kanyu/p/12234300.html