浏览器架构
写在面前
从浏览器的发展轨迹上看，最开始的浏览器是单进程的（猜测是因为硬件问题），它们不稳定、不流畅且不安全（单线程的问题），后来有了 Chrome，创造性地引入了多进程架构，并解决了这些遗留问题，开创了多进程浏览器架构。Chrome 正在尝试应用更多的业务场景，比如移动设备， VR，视频等等，为了支持它们， Chrome 的体系结构变得越来越复杂，最终他们选择了面向服务（SOA）的体系结构
一句话解释
现代浏览器是由什么组成的？
看是什么版本的。在 18 年，是由 1 个浏览器主进程、1 个 GPU 进程、多个渲染进程、多个插件进程组成，19 年的 Chrome 多了网络进程，目前又多了音频进程、存储进程等等
早期的浏览器
进程就是应用程序创建的实例，而线程依托于进程。他们的关系：
- 进程中的任意一线程执行出错，会导致整个进程的奔溃
- 线程之间共享进程中的数据
- 当一个进程关闭之后，操作系统会回收进程所占用的内存
- 进程之间的内容相互隔离（很好地设计模型）
在早年，浏览器的架构是单进程的。顾名思义，单进程浏览器是指浏览器的所有功能模块都是运行在同一个进程里，这些模块包含了网络、插件、JavaScript 运行环境、渲染引擎和页面等
所有的模块都在一个进程中，只要一个进程出错，整个进程就会奔溃。
总之，单进程的浏览器存在着不稳定（插件开多了，容易奔溃）、不流畅（JavaScript 是单线程，执行会导致页面“卡”住）、不安全（插件使用 C/C++编写，意味着可以被插件控制）
多进程架构
为了解决单进程的缺点，Chrome 浏览器采用了多进程架构。
最终 Chrome 浏览器包括：1 个浏览器（Browser）主进程、1 个 GPU 进程、网络（NetWork）进程、多个渲染进程和多个插件进程
下面我们来逐个分析下这几个进程的功能。
- 浏览器进程。主要负责界面显示、用户交互、子进程管理，同时提供存储等功能
- 渲染进程。核心任务是将 HTML、CSS 和 JavaScript 转换为用户可以与之交互的网页，排版引擎 Blink 和 JavaScript 引擎 V8 都是运行在该进程中，默认情况下，Chrome 会为每个 Tab 标签创建一个渲染进程。出于安全考虑，渲染进程都是运行在沙箱模式下
- GPU 进程。其实，Chrome 刚开始发布的时候是没有 GPU 进程的。而 GPU 的使用初衷是实现 3D CSS 的效果，只是随后网页、Chrome 的 UI 界面都选择采用 GPU 来绘制，这使得 GPU 成为浏览器普遍的需求。最后，Chrome 在其多进程架构上也引入了 GPU 进程
- 网络进程。主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进程里面的，直至最近才独立出来，成为一个单独的进程
- 插件进程。主要是负责插件的运行，因插件易崩溃，所以需要通过插件进程来隔离，以保证插件进程崩溃不会对浏览器和页面造成影响
先说屁话，懂的都懂，字面意思
多进程架构怎么就解决了单进程架构的缺点呢？
解决不稳定：我打开一个页面，就是开启一个渲染进程，这个页面奔溃了，只要把它关掉即可，不会影响其他页面
解决不流畅：同理，打开一个页面，就是开启一个渲染进程，无论这个页面多卡（再说一次，JavaScript 是单线程语言，就是指一次只能完成一件任务，要是执行过程中阻塞住就会影响到页面），卡的是这个页面，不会影响其他页面
顺便一说，对于内存泄漏的解决方法也就更简单了，因为当关闭一个页面时，整个渲染进程页会被关闭，之后该进程所占用的内容都会被系统回收，也就解决了浏览器的内容泄漏问题
解决不安全：渲染进程和插件进程都使用了沙箱，沙箱里面的程序可以运行，但不能再你的硬盘上写入任何数据，也不能在敏感位置读取任何数据。说白了，沙箱就是你可以使用，但并不能修改
虽然多进程架构提高了浏览器的稳定性、流畅性和安全性，但同样不可避免地带来了一些问题
- 更高的资源占用。因为每个进程都会包含公共基础结构的副本（如 JavaScript 运行环境），这就意味着浏览器会消耗更多的内存资源。
- 更复杂的体系架构。浏览器各模块之间耦合性高、扩展性差等问题，会导致现在的架构已经很难适应新的需求了
未来的面向服务的架构
现代浏览器的问题是资源占用高、体系架构又复杂。为了解决这些问题，在 2016 年，Chrome 官方团队使用“面向服务的架构”（Services Oriented Architecture，简称 SOA）的思想设计了新的 Chrome 架构。简单来说，是想构建一个更内聚、松耦合、易于维护和扩展的系统
Chrome 最终要把 UI、数据库、文件、设备、网络等模块重构为基础服务，类似操作系统底层服务，下面是 Chrome“面向服务的架构”的进程模型图
即一个模块就是一个服务，而这些服务，未来如果采用这种架构，那么开启一个 Chrome 后，要开启十几个进程，当然，这些进程占用的内存会更小
如何查看进程
你可以点击 Chrome 浏览器右上角的“选项”菜单，选择“更多工具”子菜单，点击“任务管理器”，这将打开 Chrome 的任务管理器的窗口，如下图：
俺的 Chrome 版本是 89.0.4389.90，并且下了不少插件，不太直观。我们也可以看看 Edge 的：
可以看出，无论是 Chrome 还是 Edge，在 2021 年都比以前多了 Storage Service 。Chrome 还有 Audio Service ，V8 代理解析工具，备用渲染程序
总结
现代浏览器是由什么组成的？
看是什么版本的，在 18 年是是由 1 个浏览器主进程、1 个 GPU 进程、多个渲染进程、多个插件进程组成，19 年的 Chrome 多了网络进程，目前又多了音频进程、存储进程等等
考虑到”进程就是应用程序创建的实例“，所以你打开 Chrome ，就意味着开启至少 5 个进程，而进程中的线程一旦出错，进程就崩溃
一个渲染进程是由多个线程组成，而这些线程又如何影响到进程的呢？关于这个知识点我们后续会谈一下
顺便一说：渲染进程中包括 JS 引擎线程、事件触发线程、网络异步线程、定时器线程
Q&A
Q：如果打开了 2 个页面，会有几个进程呢？是 1 个网络进程、1 个浏览器进程、1 个 GPU 进程以及 2 个渲染进程，共 5 个吗？这些进程是可以在浏览器开发者中被实际观察到的吗？
A：通常情况下会是五个，但是有很多其他情况：
1. 如果页面里有 iframe 的话，iframe 也会运行在单独的进程中！
2. 如果页面里有插件，同样插件也需要开启一个单独的进程！
3. 如果你装了扩展的话，扩展也会占用进程
4. 如果 2 个页面属于同一站点的话，并且从 a 页面中打开的 b 页面，那么他们会公用一个渲染进程
这些进程都可以通过 chrome 的任务管理器来查看
Q：老师，渲染进程中有哪些线程呢？查了好多资料，感觉前后冲突。有说渲染进程中有网络线程，不知道这个网络线程和网络进程是不是一个东西呢？
A： Chrome 的渲染线程中没有网络线程！
估计看的是老的浏览器资料吧，在单进程浏览器架构中：渲染引擎，网络加载，等都是运行在同一个进程中！
不过现代浏览器已经将网络模块剥离出来了，有的以线程形式运行在浏览器主进程中的，有的像最新版本 Chrome 已经将网络功能单独独立出来一个进程来执行了！