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进程与线程JS（单线程）浏览器（多进程）渲染进程中的主要线程浏览器的进程模型、线程模型浏览器内多标签页之间通信方式 进程间通信的方式

进程与线程

1、进程：进程是CPU资源分配的最小单位

CPU是计算机的核心，承担所有的计算任务

进程 字面意思就是 进行中的程序，可以理解为一个可以独立运行且拥有自己的资源空间的任务程序

进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。当我们启动某个程序时，操作系统会给该程序创建一块内存(当程序关闭时，该内存空间就会被回收)，用来存放代码、运行中的数据和一个执行任务的主线程，这样的一个运行环境就叫进程。

多个进程：CPU可以有很多进程，我们的电脑每打开一个软件就会产生一个或多个进程，为什么电脑运行的软件多就会卡，是因为CPU给每个进程分配资源空间，但是一个CPU一共就那么多资源，分出去越多，越卡，每个进程之间是相互独立的，CPU在运行一个进程时，其他的进程处于非运行状态，CPU使用时间片轮转调度算法来实现同时运行多个进程

2、线程：线程是CPU调度的最小单位

线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位，通俗点解释线程就是程序中的一个执行流，一个进程可以有多个线程

因此，线程是依附于进程的，在进程中使用多线程并行处理能提升运算效率，进程将任务分成很多细小的任务，再创建多个线程，在里面并行分别执行

一个进程中只有一个执行流称作单线程，即程序执行时，所走的程序路径按照连续顺序排下来，前面的必须处理好，后面的才会执行一个进程中有多个执行流称作多线程，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务

3、进程和线程的区别和关系：

区别：

进程是操作系统分配资源的最小单位，线程是程序执行的最小单位一个进程由一个或多个线程组成，线程可以理解为是一个进程中代码的不同执行路线进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多

关系：

一个进程中可以并发多个线程，每个线程并行执行不同的任务一个进程中的任意一个线程执行出错，会导致这个进程崩溃同一进程下的线程之间可以直接通信和共享数据当一个进程关闭之后，操作系统会回收该进程的内存空间

4、多进程和多线程：

多进程：多进程指的是在同一个时间里，同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态。

多线程：多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务

JS（单线程）

JS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，因此这是一个矛盾点，是JS的功能决定了它是单线程语言。

还有人说JS还有Worker线程，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，但是子线程是完全受主线程控制的，而且不得操作DOM

所以，这个标准并没有改变JavaScript是单线程的本质

详情请了解：JS运行机制

浏览器（多进程）

浏览器是多进程的，拿Chrome来说，每打开一个Tab页就会产生一个进程，使用Chrome打开很多标签页不关，电脑会越来越卡，这是因为消耗了其CPU的缘故。

浏览器包含哪些进程：

Chorme浏览器从关闭到启动，然后新开一个页面至少需要：1个浏览器进程，1个GPU进程，1个网络进程，和1个渲染进程，一共4个进程。

后续如果再打开新的标签页：浏览器进程，GPU进程，网络进程是共享的，不会重新启动，然后默认情况下会为每一个标签页配置一个渲染进程，但是也有例外，比如从A页面里面打开一个新的页面B页面，而A页面和B页面又属于同一站点的话，A和B就共用一个渲染进程，其他情况就为B创建一个新的渲染进程

所以，最新的Chrome浏览器包括：1个浏览器主进程，1个GPU进程，1个网络进程，多个渲染进程，和多个插件进程

1、浏览器进程：

主进程：负责协调、控制，只有一个控制浏览器除标签页外的界面显示，与用户交互，包括地址栏、书签、前进后退按钮等管理各个页面，创建和销毁其他进程，负责与其他进程的协调工作将渲染(Renderer)进程得到的内存中的Bitmap(位图)，绘制到用户界面上网络资源的管理，下载，同时提供存储功能等

2、GPU进程：

该进程也只有一个，用于3D绘制等负责整个浏览器界面的渲染

Chrome刚开始发布的时候是没有GPU进程的，而使用GPU的初衷是为了实现3D、CSS效果，只是后面网页、Chrome的UI界面都用GPU来绘制，这使GPU成为浏览器普遍的需求，最后Chrome在多进程架构上也引入了GPU进程

3、网络进程：

负责发起和接受网络请求

以前是作为模块运行在浏览器进程一时在面的，后面才独立出来，成为一个单独的进程

4、插件进程：

负责插件的运行

因为插件可能崩溃，所以需要通过插件进程来隔离，以保证插件崩溃也不会对浏览器和页面造成影响。

每种类型的插件对应一个进程，当使用该插件时才创建。

5、渲染进程(Renderer)：

即通常所说的浏览器内核(Renderer进程，内部是多线程)每个Tab页面都有一个渲染进程，互不影响主要作用为页面渲染，脚本执行，事件处理等负责控制显示tab标签页内的所有内容。核心任务是将HTML、CSS、JS转为用户可以与之交互的网页，排版引擎Blink和JS引擎V8都是运行在该进程中，

平时看到的浏览器呈现出页面过程中，大部分工作都是在渲染进程中完成

渲染进程中的主要线程

1、GUI渲染线程

1）负责渲染页面，解析 html 和 css、构建DOM树、CSSOM树、渲染树、布局和绘制页面等

解析html代码(HTML代码本质是字符串)转化为浏览器认识的节点，生成DOM树，也就是DOM Tree解析css代码，生成CSSOM(CSS规则树)把DOM Tree 和CSSOM结合，生成Rendering Tree(渲染树)

2）当页面需要Repaint和Reflow时，GUI线程将要执行，绘制页面

当修改了一些元素的颜色或者背景色，页面就会重绘(Repaint)当修改元素的尺寸，页面就会回流(Reflow)回流(Reflow)比重绘(Repaint)的成本要高，要尽量避免Reflow和Repaint

3）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

2、JS引擎线程

浏览器同时只能有一个JS引擎线程在运行JS程序，所以JS是单线程运行的

JS引擎线程就是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(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序

注意：GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，JS引擎线程会阻塞GUI渲染线程

常遇到的问题：JS执行时间过长，造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞(就是加载慢)

例如：浏览器渲染的时候遇到<script>标签，就会停止GUI的渲染，然后JS引擎线程开始工作，执行里面的JS代码，等JS执行完毕，JS引擎线程停止工作，GUI继续渲染下面的内容。所以如果JS执行时间太长就会造成页面卡顿的情况。

3、定时触发器线程

即为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)通过单独线程来计时并触发定时(计时完毕后，添加到事件触发线程的事件队列中，等待JS引擎空闲后执行)，这个线程就是定时触发器线程，也叫定时器线程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

4、异步http请求线程

即在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引擎执行简单说就是当执行到一个http异步请求时，就把异步请求事件添加到异步请求线程，等收到响应(准确来说应该是http状态变化)，再把回调函数添加到事件队列，等待JS引擎线程空闲时来执行

5、事件触发线程

属于浏览器而不是JS引擎，用来控制事件循环，并且管理着一个事件队列(task queue)。当JS执行碰到事件绑定和一些异步操作(如setTimeout，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)，会走事件触发线程将对应的事件添加到对应的线程中(比如定时器操作，便把定时器事件添加到定时器线程)，等异步事件有了结果，便把它们的回调操作添加到事件队列，等待JS引擎线程空闲时来处理。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引擎的处理因为JS是单线程，所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理

浏览器的进程模型、线程模型

1、进程模型：

以Chrome为例，有四种进程模型，分别是

Process-per-site-instance：默认模式。访问不同站点创建新的进程，在旧页面中打开的新页面，且新页面与旧页面属于同一站点的话会共用一个进程不会创建Process-per-site：同一站点使用同一进程Process-per-tab：每一个标签页都创建新的进程 SingleProcess：单进程模式

2、线程模型：

MessagePumpForIO：处理进程间通信的线程，在Chrome中，这类线程都叫做IO线程MessagePumpForUI：处理UI的线程用的MessagePumpDefault：一般的线程用到的

每一个Chrome的线程，入口函数都差不多，都是启动一个消息循环，等待并执行任务

浏览器内多标签页之间通信方式

没有办法直接通信，需要有一个类似中介者进行消息的转发和接收，比如

localStorage：在一个标签页监听localStorage的变化，然后当另一个标签页修改的时候，可以通过监听获取新数据

cookie + setInterval：在A页面将需要传递的信息存储在cookie中，在B页面设置setInterval，以一定的时间去读取cookie的值

WebSocket：因为websocket可以实现实时服务器推送，所以服务器就可以来当这个中介者。标签页通过向服务器发送数据，然后服务器再向其他标签推送转发

ShareWorker：会在页面的生命周期内创建一个唯一的线程，并开启多个页面也只会使用同一个线程，标签页共享一个线程

postMessage：

// 发送方window.parent().postMessage('发送的数据','http://接收地址')// 接收方window.addEventListener('message',(e)=>{let data = e.data })

进程间通信的方式

管道通信：就是操作系统在内核中开辟一段缓冲区，进程1可以将需要交互的数据拷贝到这个缓冲区里，进程2就可以读取了消息队列通信：消息队列就是用户可以添加和读取消息的列表，消息队列里提供了一种从一个进程向另一个进程发送数据块的方法，不过和管道通信一样每个数据块有最大长度限制共享内存通信：就是映射一段能被其他进程访问的内存，由一个进程创建，但多个进程都可以访问，共享进程最快的是IPC方式信号量通信：比如信号量初始值是1，进程1来访问一块内存的时候，就把信号量设为0，然后进程2也来访问的时候看到信号量为0，就知道有其他进程在访问了，就不访问了socket：其他的都是同一台主机之间的进程通信，而在不同主机的进程通信就要用到socket的通信方式了，比如发起http请求，服务器返回数据

拓展知识：

孤儿进程：故名思义，就是没爹的孩子。父进程退出了，而它的一个或多个进程还在运行，那么这些子进程都会成为孤儿进程。这些孤儿都将被init进程收养，并负责这些孤儿的以后

僵尸进程：就是子进程比父进程先结束，而父进程又没有释放子进程占用的资源，那么子进程的描述还留在系统中，这种进程就是僵尸进程

参考优秀文章：

「硬核JS」一次搞懂JS运行机制

深入理解浏览器中的进程与线程