浏览器中的进程与线程

前言

• 本文以Chrome浏览器为例，简单整理了浏览器中进程与线程的相关知识。
• 以学习为目的，参考了网上的一些相关文章，结合了自己的理解，若表述有误烦请指出。

 

首先简单理解一下进程与线程。

1、进程

• 进程是计算机中程序的一次运行活动，是系统进行资源分配的基本单位。通常我们启动一个程序，CPU便会开启一个进程，并给这个进程分配内存资源。
• 任一时刻，一个CPU核心只能运行一个进程，其他进程处于挂起状态。（关于多进程，只是多个进程轮流占用CPU，且每次占用很短时间，这就是并发）
• 进程之间相互独立，互不影响，一个进程不能直接访问其他进程中的资源。

2、线程

• 线程是程序执行的最小单元。通常一个进程中包含了一个或多个线程。
• 同一进程中的线程共享资源，且可以并行执行。
• 某些线程之间存在相互制约的关系。

 

　　有一个很形象的比喻。如果把CPU比作一个工厂，那么进程就是工厂中的一个个车间，不同车间相互独立。由于工厂资源有限，同一时间只能运作一个车间。而线程就好比是车间里的工人，多个工人共享一个车间，一起工作。

　　进程与线程简单介绍到这里。

 

浏览器有多进程和多线程之分。

Chrome是多进程浏览器，一个标签页就可以看作一个进程，有时候多个标签页（如空白页）会合并到一个进程。除了管理标签页的Renderer进程外，还有Browser进程、GPU进程等其他多个进程。

通过浏览器中的 更多工具-任务管理器 可以看到如下图：

 

1、为什么采用多进程架构

• 如果所有标签页在同一个进程中，那么某个标签页的崩溃会影响整个浏览器。而多个进程间独占资源，相互隔离，便可避免这个问题
• 同样避免第三方插件崩溃而影响整个浏览器
• 多进程充分利用多核优势
• 由一个主进程来管理和控制其他进程对操作系统资源的访问，具有一定的安全性。

2、浏览器中的多进程

　　1、Browser进程（主进程）

　　　　浏览器主界面显示，处理用户交互，如前进后退

　　　　管理其他进程，如创建和销毁其他进程，给其他进程分配资源

　　　　将Renderer进程得到的内存中的Bitmap，绘制到用户界面中

　　　　管理网络资源，如下载

　　2、第三方插件进程

　　　　通常一个插件对应一个进程，仅当使用该插件时才创建

　　3、GPU进程

　　　　最多一个，用于图形处理，3D绘制等

　　4、Renderer进程（渲染进程、渲染引擎、浏览器内核）

　　　　通常一个标签页对应一个Renderer进程

　　　　从主进程中获取页面资源

　　　　解析并渲染页面

　　　　处理JavaScript脚本等

 

3、浏览器中的多线程

　　例如Browser进程、Renderer进程等，内部有那么多任务，为了保证运行速度，进程中会有多个线程并行工作。

 

　　Browser进程中的线程：

　　　　UI线程：该线程是程序运行的主线程，是程序的入口点，用来处理用户交互，如监听用户输入、前进后退等。同时，会分发任务给其他相应线程去执行。

　　　　IO线程：处理Browser进程与其他进程进行进程间通信，下载Renderer进程所需的资源文件等

　　　　File线程：读取磁盘文件、下载文件到磁盘等

　　　　数据库线程：进行一些数据库操作，如保存Cookie到数据库

　　　　历史记录线程

　　　　http服务代理线程

　　　　......

 

　　Renderer进程中的线程：

　　　　GUI渲染线程：解析html、css等文件，渲染页面，处理页面的重绘与回流

　　　　JavaScript引擎线程：处理JavaScript脚本（注意，该线程与渲染线程是互斥的，当该线程执行时，渲染线程会被挂起，等到该线程空闲时再执行）

　　　　事件触发线程：当一个事件被触发时，将其添加到事件队列尾部，由于JavaScript引擎是单线程，所以必须等待其空闲时才会事件队列中的事件

　　　　定时器线程：由于JavaScript引擎是单个线程，存在阻塞，会影响计时的准确性，所以计时由单独的线程控制

　　　　异步http请求线程：在XMLHttpRequest连接后，新开一个线程请求。检测到状态变更时，如果设有回调函数，异步线程就产生状态变更事件，放到事件队列等待处理

 

4、Browser进程与Renderer进程如何通信（以开启一个新页面为例）

• Browser进程中的UI线程处理用户交互，接收到用户请求，转交给IO线程
• Browser进程中的IO线程获取页面内容（如通过网络请求），随后将该任务通过RendererHost接口传递给Renderer进程
• Renderer进程的Renderer接口收到消息，简单解释后交给渲染线程，进行html、css解析，渲染页面，js执行等任务
• Renderer进程将得到的结果传递给Browser进程
• Browser进程接收到结果并在界面上绘制出图像

 

 

 

参考资料：

• http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html
• https://www.cnblogs.com/D-DZDD/p/7203176.html
• http://imweb.io/topic/58e3bfa845e5c13468f567d5
• http://blog.csdn.net/u013510838/article/details/55211033
• http://www.dailichun.com/2018/01/21/js_singlethread_eventloop.html
• http://blog.csdn.net/yl02520/article/details/21192747
• http://blog.csdn.net/yl02520/article/details/17007933