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完整面试题地址:
作者:程序员poetry
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# 线程和进程

进程和线程的概念可以这样理解:

进程是一个工厂,工厂有它的独立资源–工厂之间相互独立–线程是工厂中的工人,多个工人协作完成任务–工厂内有一个或多个工人–工人之间共享空间

工厂有多个工人,就相当于一个进程可以有多个线程,而且线程共享进程的空间。

进程是cpu资源分配的最小单位(是能拥有资源和独立运行的最小单位,系统会给它分配内存) 线程是cpu调试的最小单位(线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位,一个进程中可以有多个线程。核心还是属于一个进程。)

# 浏览器是多进程的

浏览器是多进程的,每打开一个tab页,就相当于创建了一个独立的浏览器进程。

# 浏览器包含的进程:

  1. Browser进程:浏览器的主进程(负责协调,主控),只有一个,作用有:
    • 负责浏览器的界面显示,与用户交互,如前进,后退等
    • 负责各个页面的管理,创建和销毁其它进程
    • 将Rendered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
  2. 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。
  3. GPU进程:最多一个,用于3D绘制等。
  4. 浏览器渲染进程(浏览器内核)(Render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)

# 浏览器多进程的优势

  • 避免单个page crash影响整个浏览器
  • 避免第三方插件crash影响整个浏览器
  • 多进程充分利用多核优势
  • 方便使用沙盒模型隔离插件等进程,提高浏览器稳定性

简单理解就是:如果浏览器是单进程的,某个Tab页崩溃了,就影响了整个浏览器,体验就会很差。同理如果是单进程的,插件崩溃了也会影响整个浏览器; 当然,内存等资源消耗也会更大,像空间换时间一样。

# 重点是浏览器内核(渲染进程)

对于普通的前端操作来说,最重要的渲染进程:页面的渲染,js的执行,事件的循环等都在这个进程内执行;

浏览器是多进程的,浏览器的渲染进程是多线程的;

# 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。
  • 当界面需要重绘或由于某种操作引发回流时,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。

# 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(render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。

# 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(可以理解成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它线程,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)。

# 定时触发器线程

  • 传说中的setTimeout和setInterval所在的线程
  • 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。

# 异步http请求线程

  • 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新型一个线程请求
  • 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

总结下来,渲染进程如下:

# Browser主进程和浏览器内核(渲染进程)的通信过程

打开一个浏览器,可以看到:任务管理器出现了2个进程(一个主进程,一个是打开Tab页的渲染进程);

  • Browser主进程收到用户请求,首先需要获取页面内容(如通过网络下载资源),随后将该任务通过RendererHost接口传递给Render渲染进程
  • Render渲染进程的Renderer接口收到消息,简单解释后,交给渲染线程GUI,然后开始渲染
  • GUI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主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(这可能会造成回流并重绘)
  • 最后Render渲染进程将结果传递给Browser主进程
  • Browser主进程接收到结果并将结果绘制出来

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