浏览器的主要进程及协作关系

[lznbuild]

进程和线程的关系

进程是cpu资源分配的最小单位。
线程是cpu调度的最小单位。

线程是不能单独存在的，它是由进程来启动和管理的。

一个进程就是一个程序的运行实例。详细解释就是，启动一个程序的时候，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，我们把这样的一个运行环境叫进程。

线程是依附于进程的，而进程中使用多线程并行处理能提升运算效率。

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。所以一个进程如果崩溃了，或者挂起了，是不会影响到其他进程的。如果进程之间需要进行数据的通信，这时候，就需要使用用于进程间通信（IPC）机制。

各个浏览器进程及其作用

最新的chrome浏览器包括：1 个浏览器（Browser）主进程、1 个 GPU 进程、1 个网络（NetWork）进程、多个渲染进程和多个插件进程。

• 浏览器进程(主进程)。
  Tab 外的工作主要由 Browser Process 掌控。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。因为渲染进程所有的内容都是通过网络获取的，会存在一些恶意代码利用浏览器漏洞对系统进行攻击，所以运行在渲染进程里面的代码是不被信任的。出于安全考虑，渲染进程都是运行在沙箱模式下。可以这样理解，页面的渲染，JS的执行，事件的循环，都在这个进程内进行。

  • GUI渲染线程

    负责页面渲染过程

  • JS引擎线程

    GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，所以如果JS执行的时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞。

    由于JavaScript是可操纵DOM的，如果在修改这些元素属性同时渲染界面（即JS线程和GUI线程并行），那么GUI渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。因此为了防止渲染出现不可预期的结果，浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起， GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。)(解决这种互斥关系的方案就是web Worker)(如果有非常耗时的工作，请单独开一个Worker线程，这样里面不管如何翻天覆地都不会影响JS引擎主线程， 只待计算出结果后，将结果通信给主线程即可，而且注意下，JS引擎是单线程的，这一点的本质仍然未改变，Worker可以理解是浏览器给JS引擎开的外挂，专门用来解决那些大量计算问题。

  • 事件触发线程（事件循环）

    同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈

    主线程之外，事件触发线程管理着一个任务队列，只要异步任务有了运行结果，就在任务队列之中放置一个事件。

    一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕（此时JS引擎空闲），系统就会读取任务队列，将可运行的异步任务添加到可执行栈中，开始执行，也就是event loop的过程。

  • 定时触发器线程

    控制setTimeout等异步api

  • 异步http请求线程

• GPU 进程

  其实，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（主进程）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。

打开 1 个页面至少需要 1 个网络进程、1 个浏览器进程、1 个 GPU 进程以及 1 个渲染进程，共 4 个；如果打开的页面有运行插件的话，还需要再加上 1 个插件进程。

每打开一个Tab页，就相当于创建了一个独立的浏览器进程。