浏览器进程与线程-灵析社区

打开一个页面，为什么有4个进程？

Chrome打开一个页面需要启动多少进程？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：

可以看到浏览器至少打开了四个进程，1个网络进程、1个浏览器进程、1个GPU进程以及1个渲染进程。在了解这个问题之前，先看看另一个知识点--并行处理。

什么是并行处理？

计算机中的并行处理就是同一时刻处理多个任务，比如要计算下面这三个表达式的值，并显示出结果。

A = 1+2
B = 20/5
C = 7*8

在编写代码的时候，可以把这个过程拆分为四个任务：

任务1 是计算A=1+2；
任务2 是计算B=20/5；
任务3 是计算C=7*8；
任务4 是显示最后计算的结果。

正常情况下程序可以使用单线程来处理，也就是分四步按照顺序分别执行这四个任务。

如果采用多线程，则只需分“两步走”：第一步，使用三个线程同时执行前三个任务；第二步，再执行第四个显示任务。

通过对比分析，会发现用单线程执行需要四步，而使用多线程只需要两步。因此，使用并行处理能大大提升性能。

线程 VS 进程

多线程可以并行处理任务，但是线程是不能单独存在的，它是由进程来启动和管理的。那什么又是进程呢？

一个进程就是一个程序的运行实例。详细解释就是，启动一个程序的时候，操作系统会为该程序创建一块内存，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叫进程。

以下两张图演示了单线程和多线程处理上面所举例子中的问题：

从图中可以看到，线程是依附于进程的，而进程中使用多线程并行处理能提升运算效率。

总结来说，进程和线程之间的关系有以下4个特点。

1. 进程中的任意一线程执行出错，都会导致整个进程的崩溃。

模拟以下场景：

A = 1+2
B = 20/0
C = 7*8从上图可以看出，线程1、线程2、线程3分别把执行的结果写入A、B、C中，然后线程2继续从A、B、C中读取数据，用来显示执行结果。
3. 当一个进程关闭之后，操作系统会回收进程所占用的内存。
当一个进程退出时，操作系统会回收该进程所申请的所有资源；即使其中任意线程因为操作不当导致内存泄漏，当进程退出时，这些内存也会被正确回收。
比如之前的IE浏览器，支持很多插件，而这些插件很容易导致内存泄漏，这意味着只要浏览器开着，内存占用就有可能会越来越多，但是当关闭浏览器进程时，这些内存就都会被系统回收掉。
4. 进程之间的内容相互隔离。
进程隔离是为保护操作系统中进程互不干扰的技术，每一个进程只能访问自己占有的数据，也就避免出现进程A写入数据到进程B的情况。正是因为进程之间的数据是严格隔离的，所以一个进程如果崩溃了，或者挂起了，是不会影响到其他进程的。如果进程之间需要进行数据的通信，这时候，就需要使用用于进程间通信（IPC）的机制了。
早期浏览器是单进程，即所有功能模块都运行在同一个进程里，因此会导致很多问题：不稳定，不流畅也不安全，如某一程序出错，就会导致整个进程崩溃，以致于整浏览器崩溃
目前多进程架构
这是最新的Chrome进程架构图

作者：自驱
链接：https://juejin.cn/post/7055496725963735071
来源：稀土掘金
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把上述三个表达式稍作修改，在计算B的值的时候，把表达式的分母改成0，当线程执行到B = 20/0时，由于分母为0，线程会执行出错，这样就会导致整个进程的崩溃，当然另外两个线程执行的结果也没有了。

2. 线程之间共享进程中的数据。

如下图所示，线程之间可以对进程的公共数据进行读写操作。

从上图可以看出，线程1、线程2、线程3分别把执行的结果写入A、B、C中，然后线程2继续从A、B、C中读取数据，用来显示执行结果。

3. 当一个进程关闭之后，操作系统会回收进程所占用的内存。

当一个进程退出时，操作系统会回收该进程所申请的所有资源；即使其中任意线程因为操作不当导致内存泄漏，当进程退出时，这些内存也会被正确回收。

比如之前的IE浏览器，支持很多插件，而这些插件很容易导致内存泄漏，这意味着只要浏览器开着，内存占用就有可能会越来越多，但是当关闭浏览器进程时，这些内存就都会被系统回收掉。

4. 进程之间的内容相互隔离。

进程隔离是为保护操作系统中进程互不干扰的技术，每一个进程只能访问自己占有的数据，也就避免出现进程A写入数据到进程B的情况。正是因为进程之间的数据是严格隔离的，所以一个进程如果崩溃了，或者挂起了，是不会影响到其他进程的。如果进程之间需要进行数据的通信，这时候，就需要使用用于进程间通信（IPC）的机制了。

早期浏览器是单进程，即所有功能模块都运行在同一个进程里，因此会导致很多问题：不稳定，不流畅也不安全，如某一程序出错，就会导致整个进程崩溃，以致于整浏览器崩溃

目前多进程架构

这是最新的Chrome进程架构图

从图中可以看出，最新的Chrome浏览器包括：1个浏览器（Browser）主进程、1个 GPU 进程、1个网络（NetWork）进程、多个渲染进程和多个插件进程。

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的使用初衷是为了实现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。

不过凡事都有两面性，虽然多进程模型提升了浏览器的稳定性、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