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文章摘要

浏览器架构 ​

浏览器架构演进:

  1. 单进程架构:所有模块运行在同一个进程里,包含网络、插件、JavaScript运行环境等。
  2. 多进程架构:主进程、网络进程、渲染进程、GPU进程、插件进程。
  3. 面向服务架构:将原来的U儿、数据库、文件、设备、网络等,作为一个独立的基础服务。

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浏览器进程 ​

浏览器是一个复杂的软件,它通常会将不同的任务分配给多个进程来提高性能和安全性。以下是常见的浏览器进程:

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渲染进程 ​

内部是多线程实现,主要负责页面渲染,脚本执行,事件处理,网络请求等。在浏览器中,渲染进程通常使用 HTML、CSS 和 JavaScript 来解析和渲染网页。渲染进程会将 HTML、CSS 和 JavaScript 文件解析成 DOM(文档对象模型)、CSSOM(CSS 对象模型) 和 JavaScript 对象,然后使用这些对象来渲染网页。

浏览器渲染进程.png

JS 引擎和渲染引擎通信 ​

  1. 解析执行 JS。
  2. XML 解析生成渲染树,显示在屏幕。
  3. 桥接方式通信。

渲染进程的多线程工作流程 ​

渲染进程多线程工作流程.png

  1. 网络线程负责加载网页资源。
  2. JS 引擎解析 JS 脚本并且执行。
  3. JS 解析引擎空闲时,渲染线程立即工作。
  4. 用户交互、定时器操作等产生回调函数放入任务队列中。
  5. 事件线程进行事件循环,将队列里的任务取出交给 JS 引擎执行。

Chrome 运行原理 ​

如何展示网页 ​

浏览器地址输入 URL 后发生了什么:

浏览器地址输入URL后发生了什么.png

输入处理 ​

  1. 用户 URL 框输入内容后,UI 线程会判断输入的是一个 URL 地址还是一个 query 查询条件。
  2. 如果是 URL,直接请求站点资源。
  3. 如果是 query,将输入发送给搜索引擎。

开始导航 ​

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  1. 当用户按下回车,UI 线程通知网络线程发起一个网络请求,来获取站点内容。
  2. 请求过程中,tab 处于 loading 状态。

读取响应 ​

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  1. 网络线程接收到 HTTP 响应后,先检查响应头的媒体类型(MIME Type)。
  2. 如果响应主体是一个 HTML 文件,浏览器将内容交给渲染进程处理。
  3. 如果拿到的是其他类型文件,比如 Zip、exe 等,则交给下载管理器处理。

主进程寻找渲染进程 ​

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  1. 网络线程做完所有检查后,会告知主进程数据已准备完毕,主进程确认后为这个站点寻找一个渲染进程。
  2. 主进程通过 IPC 消息告知渲染进程去处理本次导航。
  3. 渲染进程开始接收数据并告知主进程自己已开始处理,导航结束,进入文档加载阶段。

渲染进程加载资源 ​

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  1. 收到主进程的消息后,开始加载 HTML 文档。
  2. 除此之外,还需要加载子资源,比如一些图片,CSS 样式文件以及 JavaScript 脚本。

渲染进程构建渲染树 ​

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  1. 构建 DOM 树,将 HTML 文本转化成浏览器能够理解的结构。
  2. 构建 CSSOM 树,浏览器同样不认识 CSS,需要将 CSS 代码转化为可理解的 CSSOM。
  3. 构建渲染树,渲染树是 DOM 树和 CSSOM 树的结合。

渲染进程进行页面布局 ​

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  1. 根据渲染树计算每个节点的位置和大小。
  2. 在浏览器页面区域绘制元素边框。
  3. 遍历渲染树,将元素以盒模型的形式写入文档流。

渲染进程页面绘制 ​

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  1. 构建图层:为特定的节点生成专用图层。
  2. 绘制图层:一个图层分成很多绘制指令,然后将这些指令按顺序组成一个绘制列表,交给合成线程。
  3. 合成线程接收指令生成图块。
  4. 栅格线程将图块进行栅格化。
  5. 展示在屏幕上。

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前端性能 Performance ​

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  1. 时间都花在哪里。
  2. 什么情况下卡顿。

首屏优化 ​

  1. 压缩、分包、删除无用代码。
  2. 静态资源分离。
  3. JS 脚本非阻塞加载。
  4. 缓存策略。
  5. SSR。
  6. 预置 loading、骨架屏。

渲染优化 ​

  1. GPU 加速。
  2. 减少回流、重绘。
  3. 离屏渲染。
  4. 懒加载。

JS 优化 ​

  1. 防止内存泄漏。
  2. 循环尽早 break。
  3. 合理使用闭包。
  4. 减少 Dom 访问。
  5. 防抖、节流。
  6. 使用异步 JavaScript(消息队列,微任务)可以使得主线程在等待请求返回结果的同时继续往下执行。
  7. Web Workers。

总结 ​

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