橙橙疑惑
橙橙疑惑

浏览器开发随笔

浏览器多进程架构（Chrome）

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|         Browser Process     |
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| UI 线程、主控、导航、安全策略 |
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        |         |        |
        ↓         ↓        ↓
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|Renderer | | Renderer  | | Renderer  | ← 每个标签页（或网站）一个进程
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   |             |
   ↓             ↓
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| V8引擎 |   | DOM/CSS |
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| GPU Process    | ← 专门负责合成图层、硬件加速
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+----------------+
| Network Service| ← 独立网络进程（下载、Cookie、缓存）
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+----------------+
| Utility Process| ← PDF 渲染、音视频编解码等
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1. Browser Process（主浏览器进程）

  • 控制整个浏览器的生命周期

  • 处理地址栏、标签页、书签等 UI

  • 管理所有 Renderer 进程

  • 实现进程间通信（IPC）

  • 安全控制、沙箱策略、权限验证

Chrome 的 Browser Process 位于 chrome/browser/，它不会渲染页面，只负责“调度”。

 

2. Renderer Process（渲染进程）

每个网站或标签页通常对应一个 Renderer。

负责：

  • 解析 HTML/CSS → 构建 DOM 树、Style 树

  • JS 执行（V8 引擎）

  • Layout → Paint → 合成图层

  • 与 GPU 通信提交图层

Renderer 进程是浏览器架构中最复杂、最关键的部分之一。

在 Chromium 中位于 content/renderer/，JS 引擎 V8 位于 v8/，DOM/CSS 渲染在 Blink 引擎中（third_party/blink/）

 

3. GPU Process（图形进程）

  • 专门负责合成多个图层（Layer）

  • 执行 OpenGL / DirectX / Vulkan 指令

  • 加速 CSS transform、video、WebGL 渲染

减少主线程压力，提升页面平滑度和动画性能

4. Network Service（网络进程）

  • 独立进程处理网络请求（HTTP、WebSocket 等）

  • 管理 Cookie、缓存、代理等

  • 可重启/复用，提升安全性与稳定性

网络模块源码位于 net/ 和 services/network/。

 

5. Utility Processes（通用服务进程）

  • 拆分出来的子服务，如：

    • PDF 渲染

    • 音视频编解码

    • 安全扫描

    • 插件（如 Pepper Flash）

便于崩溃隔离、防止单点故障。

 

多进程为浏览器提供了天然的“安全边界”：

  • Renderer 运行在沙箱内，无权限访问文件系统、摄像头等敏感资源

  • 所有敏感操作必须通过 Browser Process 进行中转授权

  • 防止跨站脚本攻击（XSS）、站点隔离（Site Isolation）

Chrome 的站点隔离策略：不同域名的内容，强制分配不同 Renderer 进程

由于功能分布在多个进程中，浏览器需要高效的 IPC 机制。

Chrome 使用 Mojo：

  • 高效、异步、跨平台的消息通信系统

  • .mojom 接口定义文件 → 自动生成通信代码

  • 支持多线程传递、共享内存、高安全性

IPC 在 Chromium 中广泛使用于进程管理、页面导航、JS 执行控制等。

Renderer 子线程架构

线程 作用
Main Thread DOM、JS 执行、Style/Layout
Compositor Thread 合成图层，异步滚动、动画
Raster Thread 将绘制命令转换为像素
GPU Thread 调用 OpenGL/Vulkan 显卡接口绘制图像

Firefox 的新架构叫 Project Fission，目标也是站点隔离和多进程：

  • 主进程（Parent Process）功能类似 Browser Process

  • 子进程使用 Content Process

  • 使用 Gecko 引擎（非 Blink）

  • JS 引擎为 SpiderMonkey（非 V8）

Firefox 的多进程支持起步晚一些，但理念趋同于 Chrome。

Renderer 进程是浏览器中最核心、最复杂的模块，主要负责将 HTML/CSS/JS 代码转换为用户可见的页面内容。这个过程通常被称为：

从 HTML 到像素（From HTML to Pixels）

 总流程如下：

HTML → DOM 树 → Style 计算 → Render Tree 
→ Layout → Paint → Composite → GPU → 屏幕

1. 解析 HTML，构建 DOM 树

  • 浏览器通过 HTML 解析器（HTML Parser）将文本流逐行解析为一个树状结构：DOM（Document Object Model）。

  • 遇到

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