浏览器多进程架构

[lingxiao-Zhu]

常见进程

浏览器进程

浏览器的主进程（负责协调、主控），只有一个。作用：

• 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

为满足上面的功能，对应有以下线程：

• UI thread：控制浏览器上的按钮及输入框；
• Network thread：处理网络请求，从网上获取数据；
• Storage thread：控制文件等的访问；

  当资源充足时，Network、Storage可以作为单独的进程。

GPU进程

这是为浏览器所有标签页和周边进程提供服务的单个进程。 随着帧的提交，GPU进程会将任何图块和其他数据（如四边形顶点和矩阵）上传到GPU，以实际将像素推送到屏幕。 GPU进程包含一个单独的线程，称为GPU线程，它实际上完成了工作。

渲染进程

每一个Tab页面就是一个渲染进程，作用就是渲染HTML页面，有多个。有以下线程：

• Main Thread：负责解析HTML文件、执行JS代码、计算图像布局信息、合成图层。
• Composite Thread：负责接收信号、生成合成帧，并将合成帧提交给CPU进程。
• Raster Thread：负责将图层信息转化为显示器中的像素。
• Worker Thread：弥补JS单线程计算能力差的缺点，用于计算。

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，有多个。

可以通过 Chrome 浏览器的 窗口 -》任务管理器 进行查看。

进程之间如何协作的

以输入URL访问页面为例。

• 用户输入URL，浏览器进程调用 UI thread 进行将当前Tab设置为 loading 状态。
• UI thread 通知 Network thread 进行资源请求，包含DNS解析、建立TCP链接等。
• Network thread接收到服务器的响应后，开始解析HTTP响应报文。

  如果请求跨域的话，Network thread 不会将数据返回，而是抛出错误。

• 浏览器进程将 Network thread 中准备好的数据通过 IPC 发送给渲染进程。
• 渲染进程开始加载资源及渲染页面。
  • Main Thread 解析HTML，如果遇到外部资源，会通知浏览器进程的network thread进行下载。
  • Main Thread 构建DOM，构建CSSOM，合并成 Render Tree。
  • Main Thread 通过 Render tree 计算出每个元素的尺寸和位置，几何关系，得到 Layout tree。
  • Main Thread 遍历 Layout tree，生成各元素绘制的先后顺序。
  • Main Thread 对元素进行分层，并通知 Composite Thread 生成渲染帧。
  • Composite Thread 将每个图层分为多个快，调用 Raster Thread 进行光栅化。
  • Composite Thread 会将每个图块的光栅结果存在 GPU Process 的内存中。
  • GPU Process 将渲染帧发送给GPU进行渲染。