进程,线程
浏览器是多进程的,有一个主控进程,以及每一个tab页面都会新开一个进程(某些情况下多个tab会合并进程)
浏览器都包含哪些进程
进程可能包括主控进程,插件进程,GPU,tab页(浏览器内核)等等
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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。如前进,后退等
- 负责各个页面的管理,创建和销毁其他进程
- 将Renderer进程得到的内存中的Bitmap,绘制到用户界面上
- 网络资源的管理,下载等
第三方插件进程:每种类型的插件对应一个进程,仅当使用该插件时才创建
GPU进程:最多一个,用于3D绘制等
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浏览器渲染进程(浏览器内核)(
Renderer进程
,内部是多线程的):默认每个Tab页面一个进程,互不影响。主要作用为- 页面渲染,脚本执行,事件处理等
在浏览器中打开一个网页相当于新起了一个进程(进程内有自己的多线程)
浏览器内核(渲染进程)
页面的渲染,JS的执行,事件的循环,都在这个进程内进行。
常驻线程:
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GUI渲染线程
- 负责渲染浏览器界面,解析HTML,CSS,构建DOM树和RenderObject树,布局和绘制等。
- 当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行
- 注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起(相当于被冻结了),GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。
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JS引擎线程
- 也称为JS内核,负责处理Javascript脚本程序。(例如V8引擎)
- JS引擎线程负责解析Javascript脚本,运行代码。
- JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,一个Tab页(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序
- 同样注意,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。
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事件触发线程
- 归属于浏览器而不是JS引擎,用来控制事件循环(可以理解,JS引擎自己都忙不过来,需要浏览器另开线程协助)
- 当JS引擎执行代码块如setTimeOut时(也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等),会将对应任务添加到事件线程中
- 当对应的事件符合触发条件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理
- 注意,由于JS的单线程关系,所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理(当JS引擎空闲时才会去执行)
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定时触发器线程
- 传说中的
setInterval
与setTimeout
所在线程 - 浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,(因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确)
- 因此通过单独线程来计时并触发定时(计时完毕后,添加到事件队列中,等待JS引擎空闲后执行)
- 注意,W3C在HTML标准中规定,规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。
- 传说中的
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异步http请求线程
- 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
- 将检测到状态变更时,如果设置有回调函数,异步线程就产生状态变更事件,将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。
Browser进程和浏览器内核(Renderer进程)的通信过程
浏览器的Browser进程(控制进程)是如何和内核通信的:
如果自己打开任务管理器,然后打开一个浏览器,就可以看到:任务管理器中出现了两个进程(一个是主控进程,一个则是打开Tab页的渲染进程),
然后在这前提下,看下整个的过程:
Browser进程收到用户请求,首先需要获取页面内容(譬如通过网络下载资源),随后将该任务通过
RendererHost
接口传递给Render进程-
Renderer进程的
Renderer接口
收到消息,简单解释后,交给渲染线程,然后开始渲染- 渲染线程接收请求,加载网页并渲染网页,这其中可能需要Browser进程获取资源和需要GPU进程来帮助渲染
- 当然可能会有JS线程操作DOM(这样可能会造成回流并重绘)
- 最后Render进程将结果传递给Browser进程
Browser进程接收到结果并将结果绘制出来
梳理浏览器内核中线程之间的关系
GUI渲染线程与JS引擎线程互斥
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UI线程同时运行),那么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。
WebWorker,JS的多线程?
MDN的官方解释是:
Web Worker为Web内容在后台线程中运行脚本提供了一种简单的方法。线程可以执行任务而不干扰用户界面
一个worker是使用一个构造函数创建的一个对象(e.g. Worker()) 运行一个命名的JavaScript文件
这个文件包含将在工作线程中运行的代码; workers 运行在另一个全局上下文中,不同于当前的window
因此,使用 window快捷方式获取当前全局的范围 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回错误
这样理解下:
- 创建Worker时,JS引擎向浏览器申请开一个子线程(子线程是浏览器开的,完全受主线程控制,而且不能操作DOM)
- JS引擎线程与worker线程间通过特定的方式通信(postMessage API,需要通过序列化对象来与线程交互特定的数据)
WebWorker与SharedWorker
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WebWorker只属于某个页面,不会和其他页面的Render进程(浏览器内核进程)共享
- 所以Chrome在Render进程中(每一个Tab页就是一个render进程)创建一个新的
线程
来运行Worker中的JavaScript程序。
- 所以Chrome在Render进程中(每一个Tab页就是一个render进程)创建一个新的
-
SharedWorker是浏览器所有页面共享的,不能采用与Worker同样的方式实现,因为它不隶属于某个Render进程,可以为多个Render进程共享使用
- 所以Chrome浏览器为SharedWorker单独创建一个
进程
来运行JavaScript程序,在浏览器中每个相同的JavaScript只存在一个SharedWorker进程,不管它被创建多少次。
- 所以Chrome浏览器为SharedWorker单独创建一个
看到这里,应该就很容易明白了,本质上就是进程和线程的区别。SharedWorker由独立的进程
管理,WebWorker只是属于render进程下的一个线程