区分浏览器多进程和js单线程
进程和线程的主要差别在于它们是
不同的操作系统资源管理方式
。
进程有独立的地址空间,
一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。
但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。
1) 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
2) 线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
3) 另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
4) 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。
但是线程不能够独立执行,
必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
5) 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。
这就是进程和线程的重要区别。
浏览器的多进程包括:
1.Browser进程:浏览器的主进程(负责协调、主控),只有一个。作用有
浏览器渲染进程包括: 1.GUI渲染线程
Browser进程和浏览器内核(Renderer进程)的通信过程
为什么JavaScript是单线程? JavaScript语言的一大特点就是单线程,也就是说,同一个时间只能做一件事。那么,为什么JavaScript不能有多个线程呢?这样能提高效率啊。 JavaScript的单线程,与它的用途有关。作为浏览器脚本语言,JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。比如,假定JavaScript同时有两个线程,一个线程在某个DOM节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准? 为了利用多核CPU的计算能力,HTML5提出Web Worker标准,允许JavaScript脚本创建多个线程,但是子线程完 全受主线程控制,且不得操作DOM。所以,这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。
具体详见: js异步编程
梳理浏览器内核中线程之间的关系 GUI渲染线程与JS引擎线程互斥 由于JavaScript是可操纵DOM的,如果在修改这些元素属性同时渲染界面(即JS线程和UI线程同时运行),那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。 因此为了防止渲染出现不可预期的结果,浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起, GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。 JS阻塞页面加载 从上述的互斥关系,可以推导出,JS如果执行时间过长就会阻塞页面。 譬如,假设JS引擎正在进行巨量的计算,此时就算GUI有更新,也会被保存到队列中,等待JS引擎空闲后执行。 然后,由于巨量计算,所以JS引擎很可能很久很久后才能空闲,自然会感觉到巨卡无比。 所以,要尽量避免JS执行时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞的感觉。 WebWorker,JS的多线程? 前文中有提到JS引擎是单线程的,而且JS执行时间过长会阻塞页面,那么JS就真的对cpu密集型计算无能为力么? 所以,后来HTML5中支持了Web Worker。 MDN的官方解释是: Web Worker为Web内容在后台线程中运行脚本提供了一种简单的方法。线程可以执行任务而不干扰用户界面一个worker是使用一个构造函数创建的一个对象(e.g. Worker()) 运行一个命名的JavaScript文件 这个文件包含将在工作线程中运行的代码; workers 运行在另一个全局上下文中,不同于当前的window因此,使用 window快捷方式获取当前全局的范围 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回错误 这样理解下:
- 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
- 页面渲染,脚本执行,事件处理等
浏览器渲染进程包括: 1.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(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)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(相当于被冻结了),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。
- 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,浏览器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。
- 归属于浏览器而不是JS引擎,用来控制事件循环(可以理解,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他线程,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)
- 传说中的setInterval与setTimeout所在线程
- 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记计时的准确)
- 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。
- 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
- 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。
Browser进程和浏览器内核(Renderer进程)的通信过程
- Browser进程收到用户请求,首先需要获取页面内容(譬如通过网络下载资源),随后将该任务通过RendererHost接口传递给Render进程
- Renderer进程的Renderer接口收到消息,简单解释后,交给渲染线程,然后开始渲染
- 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(这样可能会造成回流并重绘)
- 最后Render进程将结果传递给Browser进程
- Browser进程接收到结果并将结果绘制出来
为什么JavaScript是单线程? JavaScript语言的一大特点就是单线程,也就是说,同一个时间只能做一件事。那么,为什么JavaScript不能有多个线程呢?这样能提高效率啊。 JavaScript的单线程,与它的用途有关。作为浏览器脚本语言,JavaScript的主要用途是与用户互动,以及操作DOM。这决定了它只能是单线程,否则会带来很复杂的同步问题。比如,假定JavaScript同时有两个线程,一个线程在某个DOM节点上添加内容,另一个线程删除了这个节点,这时浏览器应该以哪个线程为准? 为了利用多核CPU的计算能力,HTML5提出Web Worker标准,允许JavaScript脚本创建多个线程,但是子线程完 全受主线程控制,且不得操作DOM。所以,这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。
具体详见: js异步编程
梳理浏览器内核中线程之间的关系 GUI渲染线程与JS引擎线程互斥 由于JavaScript是可操纵DOM的,如果在修改这些元素属性同时渲染界面(即JS线程和UI线程同时运行),那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。 因此为了防止渲染出现不可预期的结果,浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起, GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。 JS阻塞页面加载 从上述的互斥关系,可以推导出,JS如果执行时间过长就会阻塞页面。 譬如,假设JS引擎正在进行巨量的计算,此时就算GUI有更新,也会被保存到队列中,等待JS引擎空闲后执行。 然后,由于巨量计算,所以JS引擎很可能很久很久后才能空闲,自然会感觉到巨卡无比。 所以,要尽量避免JS执行时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞的感觉。 WebWorker,JS的多线程? 前文中有提到JS引擎是单线程的,而且JS执行时间过长会阻塞页面,那么JS就真的对cpu密集型计算无能为力么? 所以,后来HTML5中支持了Web Worker。 MDN的官方解释是: Web Worker为Web内容在后台线程中运行脚本提供了一种简单的方法。线程可以执行任务而不干扰用户界面一个worker是使用一个构造函数创建的一个对象(e.g. Worker()) 运行一个命名的JavaScript文件 这个文件包含将在工作线程中运行的代码; workers 运行在另一个全局上下文中,不同于当前的window因此,使用 window快捷方式获取当前全局的范围 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回错误 这样理解下:
- 创建Worker时,JS引擎向浏览器申请开一个子线程(子线程是浏览器开的,完全受主线程控制,而且不能操作DOM)
- JS引擎线程与worker线程间通过特定的方式通信(postMessage API,需要通过序列化对象来与线程交互特定的数据)
- WebWorker只属于某个页面,不会和其他页面的Render进程(浏览器内核进程)共享
-
- 所以Chrome在Render进程中(每一个Tab页就是一个render进程)创建一个新的线程来运行Worker中的JavaScript程序。
- SharedWorker是浏览器所有页面共享的,不能采用与Worker同样的方式实现,因为它不隶属于某个Render进程,可以为多个Render进程共享使用
-
- 所以Chrome浏览器为SharedWorker单独创建一个进程来运行JavaScript程序,在浏览器中每个相同的JavaScript只存在一个SharedWorker进程,不管它被创建多少次。
更多推荐
浏览器的多进程
发布评论