关于javascript:Chrome-浏览器多进程架构-3个-必会知识点

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🈯️ 读本章节内容中, 带着以下三个问题进行浏览, 更加有助于了解

Problem1 : 关上一个页面须要启动过程的配比是什么？<br/>
Problem2 : 为何浏览器要应用多过程架构设计？<br/>
Problem3 : 多过程架构为何仍会因为单页面卡死导致所有页面解体？<br/>

如果想要设计高性能 Web 利用，还是要优化现有的 Web 利用，<br/>
都须要理解浏览器中的网络流程、页面渲染过程，JavaScript 执行流程，以及 Web 平安实践。

在本文中，所有的剖析都是基于 Chrome 浏览器的。<br/>
因为 Chrome、微软的 Edge 以及国内的大部分支流浏览器，都是基于 Chromium 二次开发而来；<br/>
再加上 Chrome 是目前世界上应用频率较高的浏览器，所以 Chrome 具备代表性。

🌍 关上一个页面须要启动多少过程？

在开始之前，咱们一起看下，Chrome 关上一个页面须要启动多少过程？你能够点击 Chrome 浏览器右上角的“选项”菜单，抉择“更多工具”子菜单，点击“工作管理器”，这将关上 Chrome 的工作管理器的窗口，如下图：

那关上一个页面须要启动 7 个过程？其实不是的。

图片里的扩大程序：Dark Reader 这个是我本机装置的实用于任何网站的光明主题扩大程序，所以也占用了过程；<br/>
实用程序：Audio Service 是用于解决音频的，也并非是肯定要应用的。<br/>
Storage Service 即便页面未启用 WebStorage, 该过程也会启动并取得内存空间调配, 不过此时 CPU 占用为 0.0

🤔️ 所以关上一个页面根本要应用到的过程配比到底是什么样的？（⌛️ 请容许我先将这个问题挂起）

在解答这个问题之前，咱们须要理解一下过程的概念，因为好多人容易把过程和线程的概念混同，<br/>
所以这里就将这两个概念以及它们之间的关系一并解说下。

理解过程和线程

在介绍过程和线程之前，须要先解说下什么是并行处理。<br/>
如果你了解了并行处理的概念，那么再了解过程和线程之间的关系就会变得轻松许多。<br/>

计算机中的并行处理就是同一时刻解决多个工作。<br/>
<br/>
🌰 举个例子：咱们要计算上面这三个表达式的值，并显示出后果 <br/>

A = 6+6
B = 6/6
C = 6*6

🚴 失常状况下程序能够应用 单线程 来解决，也就是分四步依照程序别离执行这 四个 工作 <br/>

工作 1 是计算 A=6+6；工作 2 是计算 B=6/6；工作 3 是计算 C=6*6；工作 4 是显示最初计算的后果。

🚗 采纳多线程，会怎么样呢？<br/>
咱们只需分“两步走”：第一步，应用三个线程同时执行前三个工作；<br/>
第二步，再执行第四个显示工作

通过比照剖析，你会发现用 🚴 单线程执行须要四步，而应用 🚗 多线程只须要两步。因而，应用并行处理能大大晋升性能。

过程和线程的关系

多线程能够并行处理工作，然而线程是不能独自存在的，它是由过程来启动和治理的。那什么又是过程呢 💡？

一个过程就是一个程序的运行实例。（话不多说，上图)

能够看到，线程是依附于过程的，而过程中应用多线程并行处理能晋升运算效率。

总结来说，过程和线程之间的关系有以下 4 个特点（🔎 这里不做具体介绍，感兴趣的能够自查材料）<br/>

1. 过程中的任意一线程执行出错，都会导致整个过程的解体。2. 线程之间共享过程中的数据。（线程之间能够对过程的公共数据进行读写操作）3. 当一个过程敞开之后，操作系统会回收过程所占用的内存。（即便其中任意线程因为操作不当导致内存透露, 内存也会被正确回收)
4. 过程之间的内容互相隔离。(只能拜访本人占有的数据，也就避免出现过程 A 写入数据到过程 B 的状况)

🪐 单过程浏览器时代 VS 多过程浏览器时代

🏎️ 单过程浏览器时代

了过程和线程之后，咱们再来一起看下单过程浏览器的架构。。<br/>
顾名思义，单过程浏览器是指浏览器的所有功能模块都是运行在同一个过程里，这些模块蕴含了网络、插件、JavaScript 运行环境、渲染引擎和页面等。

如此多的功能模块运行在一个过程里，是导致单过程浏览器不稳固、不晦涩和不平安的一个次要因素。<br/>
剖析下呈现问题的起因 <br/>

1：不稳固 ❌<br/>
晚期浏览器须要借助于插件来实现诸如 Web 视频等各种弱小的性能，然而插件是最容易出问题的模块，并且还运行在浏览器过程之中，所以一个插件的意外解体会引起整个浏览器的解体。

2：不晦涩 ❌<br/>
从上图能够看出，所有页面的渲染模块、JavaScript 执行环境以及插件都是运行在同一个线程中的，这就意味着同一时刻只能有一个模块能够执行 <br/>

function star() {while (true) {console.log("什么是高兴星球？");
  }
}
star();

如果创立一个有限循环的脚本，运行在一个单过程浏览器的页面里，你感觉会产生什么？<br/>
因为这个脚本是有限循环的，当其执行时它会独占整个线程，导致其余运行在该线程中的模块就没有机会被执行，后果就是整个浏览器失去响应，变卡顿。

3：不平安 ❌<br/>
这里能够从插件方面来解释该起因。<br/>
插件能够应用 C/C++ 等代码编写，通过插件能够获取到操作系统的任意资源，当你在页面运行一个插件时也就意味着这个插件能齐全操作你的电脑。如果是个歹意插件，那么它就能够开释病毒、窃取你的账号密码，引发安全性问题。

以上这些就是单过程架构浏览器的特点，不稳固，不晦涩，而且不平安。你能够设想一下这样的场景：当你正在用浏览器关上多个页面时，忽然某个页面解体了或者失去响应，随之而来的是整个浏览器的解体或者无响应，而后你发现你给老板写的邮件页面也随之隐没了，这时你的情绪会不会和页面一样解体呢？

🚀 多过程浏览器时代

从图中能够看出，最新的 Chrome 浏览器包含：1 个浏览器（Browser）主过程、1 个 GPU 过程、1 个网络（NetWork）过程、多个渲染过程和多个插件过程。

咱们来一一剖析下这几个过程的性能。<br/>

1.📒 浏览器过程。次要负责界面显示、用户交互、子过程治理，同时提供存储等性能。<br/>

因为过程是互相隔离的，所以当一个页面或者插件解体时，影响到的仅仅是以后的页面过程或者插件过程，并不会影响到浏览器和其余页面，这就完满地解决了页面或者插件的解体会导致整个浏览器解体，也就是不稳固的问题。不稳固问题得以解决 ✅

2.📒 渲染过程。外围工作是将 HTML、CSS 和 JavaScript 转换为用户能够与之交互的网页，默认状况下，Chrome 会为每个 Tab 标签创立一个渲染过程。<br/>

JavaScript 也是运行在渲染过程中的，所以即便 JavaScript 阻塞了渲染过程，影响到的也只是以后的渲染页面，而并不会影响浏览器和其余页面，因为其余页面的脚本是运行在它们本人的渲染过程中的。所以当咱们再在 Chrome 中运行下面那个死循环的脚本时，没有响应的仅仅是以后的页面。不晦涩问题得以问题 ✅

出于平安思考，渲染过程都是运行在沙箱模式下。

能够把沙箱看成是操作系统给过程上了一把锁，沙箱外面的程序能够运行，然而不能在你的硬盘上写入任何数据，也不能在敏感地位读取任何数据，例如你的文档和桌面。Chrome 把插件过程和渲染过程锁在沙箱外面，这样即便在渲染过程或者插件过程外面执行了恶意程序，恶意程序也无奈冲破沙箱去获取零碎权限。平安问题得以解决 ✅

3.📒 GPU 过程。GPU 的应用初衷是为了实现 3D CSS 的成果，只是随后网页、Chrome 的 UI 界面都抉择采纳 GPU 来绘制，这使得 GPU 成为浏览器广泛的需要。最初，Chrome 在其多过程架构上也引入了 GPU 过程。<br/>

4.📒 网络过程。次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过程外面的，起初成为一个独自的过程。<br/>

5.📒 插件过程。次要是负责插件的运行，因插件易解体，所以须要通过插件过程来隔离，以保障插件过程解体不会对浏览器和页面造成影响。<br/>

6.📒 实用过程 AudioService 是用于解决音频的，也并非是肯定要应用的。

7.📒 实用过程 StorageService 是用于解决本地存贮的, 包含 Storage（LocalStorage、SessionStorage)、Cache（CacheStorage、ApplicationCache）。

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✨ 讲到这里，就能够答复文章结尾提到的前两个问题了 ✨<br/>
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1. 一个浏览器过程 + 1 个 GPU 过程 + 1 个网络过程 + 1 个？渲染过程 + 多个插件过程 + StorageService
至多有 6 个过程启动: 浏览器主过程、GPU 过程、NetworkService、以后标签页渲染过程、插件过程、StorageService
如果有音视频场景的话 还需加载 AudioService 场景

2. 单过程架构浏览器的特点不稳固，不晦涩，不平安，都被多过程架构解决解决 (凡事都有两面性，晋升的同时也带来一些问题，更高的资源占用、更简单的体系架构)。

🌕 多过程为何仍会因为单页面卡死导致所有页面解体？

问题解说之前，要先讲一下关上 Tab 页时 是“1 个”渲染过程 还是“多个”渲染过程?<br/>
<br/>
先理解下什么是同一站点（same-site）。<br/>
具体地讲，咱们将“同一站点”定义为根域名（例如，firstleap.cn）加上协定（例如，https:// 或者 http://），还蕴含了该根域名下 …

https://wukong.firstleap.cn
https://www.firstleap.cn
https:///www.firstleap.cn:8080

🆚 Chrome 的默认策略 (process-per-site-instance) 是每个标签对应一个渲染过程。但如果从一个页面关上了另一个新页面，而新页面和以后页面属于同一站点的话，那么新页面会复用父页面的渲染过程。

🆚 若新页面和以后页面不属于同一站点 , 比方我通过掘金页面里的链接关上 InfoQ 的官网（https://www.infoq.cn/），因为 infoq.cn 和 juejin.cn 不属于同一站点，所以 infoq.cn 会应用一个新的渲染过程。

总结 :
A: 通常状况下，关上新的页面都会应用独自的渲染过程；B: 如果从 A 页面关上 B 页面，且 A 和 B 都属于同一站点的话，那么 B 页面复用 A 页面的渲染过程；

因而，当多个页面属于同一站点，共享一个渲染过程，当某个页面解体的时候，也将导致同一站点的其余页面也解体。

参考文献

https://xie.infoq.cn/article/…