线程不能独立存在,由进程启动和管理。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,我们把这样的一个运行环境叫进程。
- 进程中的任意一线程执行出错,都会导致整个进程的崩溃。
- 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。
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。 - 进程之间的内容相互隔离。
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。
- 不稳定
- 不流畅
- 不安全 (单进程无法应用沙箱,是因为浏览器主进程需要相应操作权限,不能应用沙箱)
页面是运行在单独的渲染进程中的,同时页面里的插件也是运行在单独的插件进程之中,而进程之间是通过 IPC 机制进行通信。
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一个页面崩溃,影响到的仅仅是当前的页面进程或者插件进程,并不会影响到浏览器和其他页面。
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采用多进程架构的额外好处是可以使用安全沙箱,你可以把沙箱看成是操作系统给进程上了一把锁,沙箱里面的程序可以运行,但是不能在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,例如你的文档和桌面。Chrome 把插件进程和渲染进程锁在沙箱里面,这样即使在渲染进程或者插件进程里面执行了恶意程序,恶意程序也无法突破沙箱去获取系统权限。
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- 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。
(1)负责管理各个标签页的创建和销毁 (2)负责浏览器的页面显示和功能(前进,后退,收藏等) (3)负责资源的管理与下载 - 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。
- 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。
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缺陷
- 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。
Chrome 整体架构会朝向现代操作系统所采用的“面向服务的架构(Services Oriented Architecture,简称SOA)” 方向发展,原来的各种模块会被重构成独立的服务(Service),每个服务(Service)都可以在独立的进程中运行,访问服务(Service)必须使用定义好的接口,通过 IPC 来通信,从而构建一个更内聚、松耦合、易于维护和扩展的系统,更好实现 Chrome 简单、稳定、高速、安全的目标。
最初的浏览器都是单进程的,它们不稳定、不流畅且不安全,之后出现了 Chrome,创造性地引入了多进程架构,并解决了这些遗留问题。随后 Chrome 试图应用到更多业务场景,如移动设备、VR、视频等,为了支持这些场景,Chrome 的架构体系变得越来越复杂,这种架构的复杂性倒逼 Chrome 开发团队必须进行架构的重构,最终 Chrome 团队选择了面向服务架构(SOA)形式,这也是 Chrome 团队现阶段的一个主要任务。
将渲染进程和操作系统隔离的一道墙。
浏览器中的安全沙箱是利用操作系统提供的安全技术,让渲染进程在执行过程中无法访问或者修改操作系统中的数据,在渲染进程需要访问系统资源的时候,需要通过浏览器内核来实现,然后将访问的结果通过 IPC 转发给渲染进程。
安全沙箱最小的保护单位是进程。因为单进程浏览器需要频繁访问或者修改操作系统的数据,所以单进程浏览器是无法被安全沙箱保护的,而现代浏览器采用的多进程架构使得安全沙箱可以发挥作用。
当渲染进程通过 JavaScript 来读取 Cookie 时,渲染进程会通过 IPC 将读取 Cookie 的消息发送给浏览器内核,浏览器内核读取 Cookie 之后再将内容返回给渲染进程。
浏览器内核在处理 URL 请求之前,会检查渲染进程是否有权限请求该 URL,比如检查 XMLHttpRequest 或者 Fetch 是否是跨站点请求,或者检测HTTPS 的站点中是否包含了 HTTP 的请求。
- 渲染进程需要渲染出位图,浏览器内核将位图复制到屏幕上(页面显示)。
- 键盘输入,操作系统没有将用户输入事件直接传递给渲染进程,而是将这些事件传递给浏览器内核。为了限制渲染进程有监控到用户输入事件的能力。
浏览器按照标签页来划分渲染进程,所以如果一个标签页里面有多个不同源的 iframe,那么这些 iframe 也会被分配到同一个渲染进程中,这样就很容易让黑客通过 iframe 来攻击当前渲染进程。
站点隔离会将不同源的 iframe 分配到不同的渲染进程中,这样即使黑客攻击恶意 iframe 的渲染进程,也不会影响到其他渲染进程的。

