浏览器的进程与线程

进程:CPU资源分配的最小单位
线程:程序执行的最小单位
进程与线程的关系:一个进程有多个线程共同协作完成任务,同一个进程下的线程共享程序的内存空间(代码段,数据集,堆等)。

浏览器内的进程

  1. 有多个进程,当浏览器每打开一个标签页就相当于创立了一个独立的浏览器进程(不绝对,浏览器会将多个空白标签页合成一个进程)
  2. 辅助进程: 辅助标签页进程的其他进程
    a. Browser进程:浏览器的主进程,负责协调主控,只有一个。作用有:负责浏览器界面显示,与用户交互(前进后退等);负责各个页面的管理,创建和销毁其他进程;网络资源的管理,下载等。
    b. 第三方插件进程:每种类型的插件对应一种进程,仅当使用该插件的时候创建。
    c. GPU进程:最多一个,用于3D绘制等。
    d. 浏览器渲染进程(浏览器内核),Renderer进程,内部是多线程的,即每个标签页所拥有的进程,互不影响,负责渲染页面,脚本执行,事件处理等。

浏览器内核(渲染进程,Renderer进程,渲染引擎)的常驻线程

  1. GUI(Graphical User Interface/图形用户界面)渲染线程
    a. 负责渲染浏览器界面,包括解析html,css,构建Dom树,Render树,布局与绘制等。
    b. 重绘(repaint)或者重排/回流(reflow),执行该线程
  2. JS引擎线程(js内核),例如V8引擎,负责处理js脚本,等待任务队列的到来,然后加以处理,浏览器不论什么时候都只有一个js引擎在运行js程序。
  3. 事件触发线程,控制事件循环,鼠标点击,滚动页面等等,会将对应任务添加到事件触发线程中,当对应的事件被触发时,该线程负责将其添加到待处理事件队列的末尾,等待js引擎空闲时处理。
  4. 定时触发线程,setTimeOut和setInterval所在的线程。由于定时器计时并不是由js引擎计时的(因为js引擎是单线程的,如果该线程堵塞了,会影响计时的准确性),当计时完被触发,事件会被添加到待处理事件队列的末尾等待js引擎空闲时处理。
  5. 异步HTTP请求线程,在XmlHttpRequest连接后启动一个新的线程,如果线程检测到请求的状态变更,如果设置有回调函数,该线程会把回调函数添加到事件队列中等js引擎空闲时处理。
  6. EventLoop轮询处理线程,负责在异步代码执行成功后,取相应的回调函数。

浏览器内核中线程之间的关系

  1. GUI渲染线程与js引擎互斥。
    理由:如果js引擎正在修改某个dom解构,GUI渲染线程又正在渲染页面,那么会导致两者处理的结果不一致。也可以由此推出,当js引擎正在进行复杂计算时,js引擎将会阻塞,页面长时间得不到渲染,就会很卡顿。
  2. js引擎与事件触发线程、定时触发线程,异步HTTP请求线程。
    在浏览器内核中有个事件队列。事件触发线程、定时触发线程、异步HTTP请求线程 这三个线程的回调函数会被放入事件队列中,当满足触发条件时,并且js引擎空闲时,就会去执行事件队列中事件。
    事件队列中的任务被称为宏任务,js引擎中的任务被称为微任务。当执行完一个事件队列中的事件后,js引擎会去检测是否有没有执行的微任务,如果有,就先执行微任务。

微任务和宏任务

  1. 微任务:语言标准提供的,promise,process.nextTick(),Mutation Observe
  2. 宏任务:宿主对象提供的,setTimeout,setInterval,setImmediate,requestAnimationFrame,I/O操作(点击事件,输入事件,异步http请求),UI渲染。

js代码->process.nextTick()->promise->setTimeout->setInterval->setImmediate->I/O->UI渲染

process.nextTick():在当前执行栈的尾部,当下一次event loop询问时执行。
setImmediate():相当于setTimeout(fn,0),当前执行栈所有事件执行完毕之后执行。比setTimeout先执行。

任务队列中,每当执行完一个异步回调函数后,event loop就会去执行栈(即主程序)中询问是否有微任务需要执行,这个时候如果有process.nextTick(),会执行它,然后再去执行微任务,此时多个微任务是一起执行的。

为什么js是单线程的?

因为js是用来处理用户与界面的交互,即对dom的操作,如果设计成多线程的,那么会带来很复杂的同步问题,比如一个线程需要修改某个节点,另一个线程又要删除这个节点,那么这个时候该以哪个线程为主就是个问题了。

h5的新标准中允许使用 new Worker 的方式来开启一个新的线程,去运行一段单独的js文件脚本,但是它严格的限制了可使用的功能,比如智能用ECMAScript,不能使用BOM和DOM。

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