浏览器工作原理

目录
一、前言
二、工作流程概况
三、从大致功能上,谈浏览器构成
四、渲染流程(宏观)
五、从进程、线程的角度,谈浏览器构成
六、多进程的优劣分析
七、总进程分析
八、渲染进程分析
九、事件注意点

一、前言

本文以chrome为线索展开,其他浏览器会有差异,但是在宏观上,变化不大。

二、工作流程概况

1、url输入并确认
2、dns解析,查找ip地址
3、应用层——客户端发送http请求
4、http报文传输过程

(1)传输层——通过tcp协议,传输报文
(2)网络层————通过ip协议,查询mac地址
(3)数据到达数据链路层

5、服务器

(1)接收数据
(2)响应请求
(3)返回数据

6、客户端

(1)接收数据
(2)整理数据
(3)渲染页面,监听用户操作

PS:为了用户体验,在整个过程中,无论宏观、微观,都是异步的。

三、从大致功能的角度,谈浏览器构成

1、构成清单

(1)用户界面
(2)浏览器引擎
(3)渲染引擎
(4)网络
(5)UI后端
(6)JS解释器
(7)数据存储

2、关系图
关系图

四、渲染流程(宏观)

1、主干线
主干线
2、完整线路
完整线路

五、从进程、线程的角度,谈浏览器构成

1、初识进程、线程

(1)进程
工厂。为社会作出相应的产出,完成专属的工作,如:鞋厂。
(2)线程
工人。进程分配任务到线程,每个线程的产出,形成进程的总产出。如:包装工、质检工。

2、IPC协议

进程之间的通信协议,存在于多进程应用。

PS:进程可以呼叫操作系统,启动新进程。

3、chrome进程分析

(1)浏览器进程(总进程)
基本UI界面操作、底层操作(网络请求、文件操作)。
(2)渲染进程
每个tab页具有独立的渲染进程,iframe共用当前tab页的进程。
(3)插件进程
控制插件的使用。
(4)GPU进程
处理GPU相关任务。

PS:浏览器中的任务管理器,可以查看所有浏览器进程概况。

六、多进程的优劣分析

1、优势

功能即是服务,若多个进程中,具有相同的功能,
在高端机下,服务依旧独立于其他相同服务,存在于对应的进程中,浏览器更稳定;
在低端机下,相同的服务,则会合并到一个进程中,降低内存占用率。

2、劣势

根据机子性能,限制进程数,若超出限制数,出现合并进程的行为,降低浏览器稳定性(维持操作系统稳定)。

七、总进程分析

1、构成

(1)UI线程
(2)网络线程
(3)存储线程

2、渲染前工作
渲染前工作

(1)提交url,开始tab页的loading动画。
(2)响应到达。
(3)通知渲染进程开始渲染流程。
(4)渲染完成,停止tab页的loading动画。

八、渲染进程分析

1、构成

(1)主线程
(2)工作线程
(3)排版线程
(4)光栅线程
(5)合成器线程

2、渲染流程(微观)

(1)dom树构建
(2)样式计算
(3)排版布局(形成布局树)
(4)确定绘制顺序(形成层树)
(5)根据层树信息,进行栅格化,形成磁贴,并存放到GPU显存
(6)合成器线程监听GPU中,是否存在磁贴
(7)若存在磁贴,通知GPU,将磁贴合成为帧
(8)页面渲染完成

PS:在dom树构建时,资源加载(css、js、img等)是异步的,且当资源加载完成时,会为该部分资源,走一次以上的渲染流程。

九、事件注意点

1、事件触发时机

(1)非连续性事件
鼠标点击、键盘操作类等事件,会立即触发。
(2)连续性事件
滚动、移动类等事件,会等到下一帧渲染时触发。

2、总线程负责监听事件,将事件类型、坐标等信息,发送到渲染进程,位于渲染进程完成事件触发。
3、若渲染区域无事件绑定,合成器线程可以直接进行工作,无需等待主线程响应。
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