进程和线程: 浏览器中的多进程模式

多任务操作系统

现代操作系统大多是支持多任务的操作系统，这里的多任务指的是操作系统可以同时运行多个任务，例如我们可以一边用浏览器查资料，一边听音乐，一边打开word写论文。看起来至少有三个任务在同时运行， 还有很多任务再后台同时运行着，例如系统监控、更新、杀毒等，只是在桌面上没有显示。

单核和多核CPU

现在多核CPU已经非常普及，但是单核CPU也可以执行多任务，只是因为CPU执行的速度非常快，所以我们感觉不到。操作系统轮流让各个任务交替执行，这样就造成了多任务的错觉。

真正的并行执行多任务只能在多核CPU上实现，但是由于任务数量远远多于CPU的核心数量，所以，操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行。

进程和线程

对于操作系统来说，一个任务就是一个进程（Process），比如打开一个浏览器就是启动一个浏览器进程，打开一个记事本就是启动一个记事本进程。

有些进程还不止同时干一件事，比如Word，它可以同时进行打字、拼写检查、打印等工作。这些进程内的子任务就是线程（Thread）。由于每个进程至少要干一件事，所以一个进程至少有一个线程。

这样我们就很容易理解进程和线程的概念了：进程是任务的总称，线程是任务的执行单元。 如果一个我们要实现一个多任务的程序，我们可以通过多进程模式、多线程模式、多进程+多线程模式来实现。

浏览器中的多进程模式

在浏览器运行过程中，有多个进程在同时运行，这些进程之间是互相独立的，互不干扰。这样做的好处是，当一个页面崩溃了，不会影响到其他页面，当一个进程崩溃了，也不会影响到其他进程。

浏览器的多进程模式主要有以下几个进程：

• Browser进程：浏览器的主进程，负责协调、主控
• 第三方插件进程：每种类型的插件对应一个进程，仅当使用该插件时才创建
• GPU进程：最新的浏览器都会使用GPU来加速绘制，这个进程负责处理GPU任务
• 浏览器渲染进程（Renderer）：负责页面渲染，脚本执行，事件处理等
• 网络进程：负责网络资源的加载

通信方式

每个进程中又有多个线程，以渲染进程为例，它包含了多个线程，主要有：

• GUI渲染线程：负责渲染浏览器界面，解析HTML，CSS，构建DOM树和Render树，布局和绘制等
• JS引擎线程：负责处理JavaScript脚本
• 事件触发线程：负责事件处理
• 定时触发器线程：负责定时任务的处理
• 异步HTTP请求线程：负责处理异步请求

线程间的通信

线程间的通信主要有两种方式：共享内存和消息传递。 以渲染主线程和IO线程为例，渲染主线程负责页面渲染，IO线程负责网络请求，当IO线程获取到网络请求的数据后，需要将数据传递给渲染主线程，这时就需要线程间的通信。 消息队列是一种常用的线程间通信方式，IO线程将数据放入消息队列，渲染主线程从消息队列中取出数据进行处理。如下图所示：

进程间的通信

进程之间也需要通信，以渲染进程、网络进程和浏览器（Browser进程）为例，用户在浏览器中输入一个网址，浏览器进程会通知网络进程去请求数据，网络进程获取到数据后，会将数据传递给渲染进程，渲染进程进行页面渲染。在这种

进程之间的通信主要使用IPC来实现。常见的进程间通信方式有：管道、信号、消息队列、共享内存、Socket等。

• 管道：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。
• 信号：信号是一种异步通信方式，用于通知进程发生了某种事件，例如进程终止、中断等。
• 消息队列：消息队列是一种消息传递机制，进程可以通过消息队列发送消息给其他进程。
• 共享内存：共享内存是一种共享内存区域，多个进程可以访问同一块内存区域。
• Socket：Socket是一种网络通信方式，进程可以通过Socket进行网络通信。

参考资料

[1] https://liaoxuefeng.com/books/python/process-thread/ [2] https://time.geekbang.org/column/intro/100033601