多进程架构

进程和线程

什么是 并行处理 ？同一时刻处理多个任务。

比如我们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，我们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，会怎么样呢？我们只需分“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，你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。

线程不是独立存在的，它是由进程启动和管理的。

一个进程就是一个程序的运行实例。

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。

线程与进程的关系：

进程中任意线程出错，都会导致整个进程崩溃。
线程之间共享进程之间的数据。
当一个进程关闭时，操作系统会回收进程所用的空间。
- 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。
进程之间的内容相互隔离
- 进程隔离是为了保护操作系统中进程互不干扰的技术，每个进程都只能访问自己占有的数据，避免出现进程A把数据写进进程B的情况，因此一个进程的状态不会影响到其他的进程。
- 如果进程之间需要通信，那么就需要使用进程间通信（IPC）的机制了。
  - Electron桌面应用中内部得也是chromium的内核，有两个进程，分别是Main主进程和Renderer渲染进程，两者的通信也是需要用到IPC (inter-process communication)

不稳定
- 复杂功能使用插件机制来实现，但插件的意外崩溃，会导致整个浏览器的崩溃。
- 复杂的JavaScript代码可能导致渲染引擎模块崩溃。
不流畅
- 所有页面的渲染，js的运行以及插件，都是运行在同个线程中，意味着同个时刻都只能执行一个模块。
- 容易出现页面的内存泄漏。运行一个复杂一些的页面后关闭，会存在内存无法完全被回收的情况。导致使用时间越长，内存占用越大，浏览器就会变得越慢。
不安全
- 插件可以获取到操作系统的任意资源。
- 恶意脚本可以通过浏览器的漏洞来获得系统权限。

一个浏览器主进程、一个GPU进程、一个网络进程、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：将HTML、CSS、JavaScript转化为用户之间可以交互的网页。
- 排版引擎Blink和JavaScript引擎V8都是运行在该进程中。
- 默认情况下，每个Tab标签都是一个进程。
- 处于安全考虑，渲染进程都是运行在沙箱中的。
GPU进程：初衷是为了实现3D CSS的效果，后面网页、UI界面都是使用GPU来绘制的，所以后续引入了GPU进程。
网络进程：主要负责网络资源的加载，之前包含在浏览器进程中。
插件进程：负责插件的运行，因为插件容易崩溃，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。

也存在一些问题:

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。

同时 Chrome 还提供灵活的弹性架构，在强大性能设备上会以多进程的方式运行基础服务，但是如果在资源受限的设备上（如下图），Chrome 会将很多服务整合到一个进程中，从而节省内存占用。