进程线程回顾

前言

之前在学习进程和线程的时候，只知道一个进程可以有多个线程，每个进程之间是独立的，一个进程的多个线程之间资源是共享的，我对进程和线程的了解仅限于此，最近复习到网络部分的知识，才发现我对进程和线程的理解非常浅显，借此回顾一下

进程和线程的联系和区别

当启动某个程序后，操作系统会给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就叫进程

而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

进程和线程的关系特点是这样的

• 进程与进程之间需要传递某些数据的话，就需要通过进程通信管道IPC（共享进程最快的方式）来传递
• 进程与进程之间完全隔离，互不干扰，一个进程的崩溃并不会影响其他进程，避免一个进程出错影响整个程序
• 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

早期浏览器 2007年之前的浏览器并不是多进程的结构，而是单进程的结构，一个进程中包含了网络，js运行环境，渲染引擎，页面，插件，这也导致了很多问题

• 不稳定 ：一个线程卡死，整个程序都会出问题，比如一个标签页卡死可能整个浏览器崩溃
• 不安全 ：浏览器一个进程里是可以共享数据的，那js线程就可以随意访问各个标签页的数据，不合理
• 不流畅 ：一个进程要负责的太多事情，会导致运行效率问题

Chrome打开一个页面有多少进程？

1个浏览器进程 1个GPU进程 1个网络进程 多个渲染进程 多个插件进程

• 浏览器进程：负责控制浏览器除了标签页以外的界面，包括地址栏，书签，前进后退 以及负责与其他进程的协调工作 同时提供存储功能
• GPU进程： 负责整个浏览器界面的渲染

谷歌一开始没有GPU进程，而使用GPU进程的初衷是为了实现3D CSS的效果 只是后面网页 谷歌的UI界面都用GPU来绘制，使得GPU成为浏览器普遍的需求 最后Chorme在多进程架构上也引入了GPU进程

• 网络进程：负责发起网络请求
• 插件进程：负责插件运行 因为插件可能会崩溃 为了不影响其他进程导致其他进程崩溃，因此独立出来，成为一个单独进程
• 渲染进程：负责控制显示tab标签页的所有内容 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，默认情况下Chrome会为每个tab标签页创建一个渲染进程

GPU进程和渲染进程都是负责渲染方面的 那么有什么区别？
可以把 GPU 进程想象成一个大工厂的管理者，而渲染进程是工厂里负责具体生产的工人
GPU服务整个系统，为多个应用程序分配GPU资源
渲染进程常与特定应用和窗口绑定，各渲染进程独立工作

渲染进程中的线程

• GUI渲染线程：负责渲染页面 解析html和CSS，构建DOM树，CSSOM树
• JS引擎线程：一个tab页中只有一个JS引擎线程(单线程)，负责解析和执行JS。它GUI渲染进程不能同时执行，只能一个一个来，如果JS执行过长就会导致阻塞掉帧
• 计时器线程：指setInterval和setTimeout，因为JS引擎是单线程的，所以如果处于阻塞状态，那么计时器就会不准了，所以需要单独的线程来负责计时器工作
• 异步http请求线程： XMLHttpRequest连接后浏览器开的一个线程，比如请求有回调函数，异步线程就会将回调函数加入事件队列，等待JS引擎空闲执行
• 事件触发线程：主要用来控制事件循环，比如JS执行遇到计时器，AJAX异步请求等，就会将对应任务添加到事件触发线程中，在对应事件符合触发条件触发时，就把事件添加到待处理队列的队尾，等JS引擎处理

进程间的通信方式

• 管道通信（IPC）：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

多标签之间怎么通信？

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
• 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().pastMessage('发送的数据','http://接收的址')
// 接收方
window.addEventListener('message',(e)=>{ let data = e.data })