1、浏览器主要组件组成

界面控件 – 包括地址栏，前进后退，书签菜单等窗口上除了网页显示区域以外的部分

浏览器引擎 – 查询与操作渲染引擎的接口

渲染引擎 – 负责显示请求的内容。比如请求到HTML, 它会负责解析HTML、CSS并将结果显示到窗口中

网络 – 用于网络请求, 如HTTP请求。它包括平台无关的接口和各平台独立的实现

UI后端 – 绘制基础元件，如组合框与窗口。它提供平台无关的接口，内部使用操作系统的相应实现

JS解释器/js引擎--- - 用于解析执行JavaScript代码

数据存储持久层 - 浏览器需要把所有数据存到硬盘上，如cookies。新的HTML5规范规定了一个完整（虽然轻量级）的浏览器中的数据库 web database

浏览器的核心是两部分：渲染引擎和JavaScript解释器（又称JavaScript引擎）。最开始渲染引擎和js引擎并没有区分的很明确，后来JS引擎越来越独立，内核就倾向于只指渲染引擎。

TTP请求。它包括平台无关的接口和各平台独立的实现

javascript在浏览器的实现中还必须含有DOM和BOM。Web浏览器一般使用公共 API来创建主机对象来负责将DOM对象反射进JavaScript。JS引擎负责对JavaScript进行解释、编译和执行，以使网页达到一些动态的效果。

BOM是浏览器对象模型，用来获取或设置浏览器的属性、行为，例如：新建窗口、获取屏幕分辨率、浏览器版本号等。

DOM是文档对象模型，用来获取或设置文档中标签的属性，例如获取或者设置input表单的value值。我们知道HTML是由标签组成的，标签套标签。JavaScript可以通过DOM获取到底有哪些标签，标签里面的属性是什么，内容是什么等等…

渲染引擎

渲染引擎的主要作用是，将网页从代码“渲染”为用户视觉上可以感知的平面文档。不同的浏览器有不同的渲染引擎。

Firefox： Gecko引擎
Safari：   WebKit引擎
Chrome：Blink引擎
IE:  Trident引擎
Edge:  EdgeHTML引擎

渲染引擎处理网页，通常分成四个阶段。

解析代码：HTML代码解析为DOM，CSS代码解析为CSSOM（CSS Object Model）
对象合成：将DOM和CSSOM合成一棵渲染树（render tree）
布局：计算出渲染树的布局（layout）
绘制：将渲染树绘制到屏幕
以上四步并非严格按顺序执行，往往第一步还没完成，第二步和第三步就已经开始了。所以，会看到这种情况：网页的HTML代码还没下载完，但浏览器已经显示出内容了。

JavaScript引擎

JavaScript引擎的主要作用是，读取网页中的JavaScript代码，对其处理后运行。

上节主要介绍JavaScript引擎的工作方式

 注意：chrome浏览器与其他浏览器不同，chrome使用多个渲染引擎实例，每个Tab页一个，即每个Tab都是一个独立进程。

 重点再强调下，javascript是单线程运行，千万别被setTimeout()和setInterVal()这种函数迷惑而误以为它是多线程。

    一般而言，<script>标签每次出现都会霸道地让页面等待脚本的解析和执行，无论当前的Javascript是内嵌的还是包含了外链文件，页面的下载和渲染都必须停下来等待js脚本执行完成。这在页面的生存周期中是必要的，因为脚本执行过程中可能修改页面内容，一个典型的例子就是在页面中使用document.write()。

     当javascript代码是内嵌在html里面时，这点还是比较容易理解，但当javascript是外链文件时稍微有点负载，因为存在一个加载过程，而且浏览器加载好这个js文件之后往往还对其缓存。

1.2 浏览器中的进程与线程

Chrome浏览器使用多个进程来隔离不同的网页，在Chrome中打开一个网页相当于起了一个进程，每个tab网页都有由其独立的渲染引擎实例。因为如果不是多进程的话，如果浏览器中的一个tab网页崩溃，将会导致其他被打开的网页应用。另外相对于线程，进程之间是不共享资源和地址空间的，所以不会存在太多的安全问题，而由于多个线程共享着相同的地址空间和资源，所以会存在线程之间有可能会恶意修改或者获取非授权数据等复杂的安全问题。

在内核控制下各线程相互配合以保持同步，一个浏览器通常由以下常驻线程组成：

1. GUI 渲染线程

GUI渲染线程负责渲染浏览器界面HTML元素,当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时，该线程就会执行。在Javascript引擎运行脚本期间,GUI渲染线程都是处于挂起状态的，也就是说被冻结了。

2. JavaScript引擎线程

JS为处理页面中用户的交互，以及操作DOM树、CSS样式树来给用户呈现一份动态而丰富的交互体验和服务器逻辑的交互处理。如果JS是多线程的方式来操作这些UI DOM，则可能出现UI操作的冲突；如果JS是多线程的话，在多线程的交互下，处于UI中的DOM节点就可能成为一个临界资源，假设存在两个线程同时操作一个DOM，一个负责修改一个负责删除，那么这个时候就需要浏览器来裁决如何生效哪个线程的执行结果，当然我们可以通过锁来解决上面的问题。但为了避免因为引入了锁而带来更大的复杂性，JS在最初就选择了单线程执行。

GUI渲染线程与JS引擎线程互斥的，是由于JavaScript是可操纵DOM的，如果在修改这些元素属性同时渲染界面（即JavaScript线程和UI线程同时运行），那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致。当JavaScript引擎执行时GUI线程会被挂起，GUI更新会被保存在一个队列中等到引擎线程空闲时立即被执行。由于GUI渲染线程与JS执行线程是互斥的关系，当浏览器在执行JS程序的时候，GUI渲染线程会被保存在一个队列中，直到JS程序执行完成，才会接着执行。因此如果JS执行的时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞的感觉。

3. 定时触发器线程

浏览器定时计数器并不是由JS引擎计数的, 因为JS引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确, 因此通过单独线程来计时并触发定时是更为合理的方案。

4. 事件触发线程

当一个事件被触发时该线程会把事件添加到待处理队列的队尾，等待JS引擎的处理。这些事件可以是当前执行的代码块如定时任务、也可来自浏览器内核的其他线程如鼠标点击、AJAX异步请求等，但由于JS的单线程关系所有这些事件都得排队等待JS引擎处理。

5. 异步http请求线程

在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求，将检测到状态变更时，如果设置有回调函数，异步线程就产生状态变更事件放到JS引擎的处理队列中等待处理。

单线程模型

含义

首先，明确一个观念：JavaScript只在一个线程上运行，不代表JavaScript引擎只有一个线程。事实上，JavaScript引擎有多个线程，其中单个脚本只能在一个线程上运行，其他线程都是在后台配合。JavaScript脚本在一个线程里运行。这意味着，一次只能运行一个任务，其他任务都必须在后面排队等待。

JavaScript之所以采用单线程，而不是多线程，跟历史有关系。JavaScript从诞生起就是单线程，原因是不想让浏览器变得太复杂，因为多线程需要共享资源、且有可能修改彼此的运行结果，对于一种网页脚本语言来说，这就太复杂了。比如，假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准？所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。

为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出Web Worker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

单线程模型带来了一些问题，主要是新的任务被加在队列的尾部，只有前面的所有任务运行结束，才会轮到它执行。如果有一个任务特别耗时，后面的任务都会停在那里等待，造成浏览器失去响应，又称“假死”。为了避免“假死”，当某个操作在一定时间后仍无法结束，浏览器就会跳出提示框，询问用户是否要强行停止脚本运行。

如果排队是因为计算量大，CPU忙不过来，倒也算了，但是很多时候CPU是闲着的，因为IO设备（输入输出设备）很慢（比如Ajax操作从网络读取数据），不得不等着结果出来，再往下执行。JavaScript语言的设计者意识到，这时CPU完全可以不管IO设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务。等到IO设备返回了结果，再回过头，把挂起的任务继续执行下去。这种机制就是JavaScript内部采用的Event Loop。

消息队列

JavaScript运行时，除了一根运行线程，系统还提供一个消息队列（message queue），里面是各种需要当前程序处理的消息。新的消息进入队列的时候，会自动排在队列的尾端。

运行线程只要发现消息队列不为空，就会取出排在第一位的那个消息，执行它对应的回调函数。等到执行完，再取出排在第二位的消息，不断循环，直到消息队列变空为止。

每条消息与一个回调函数相联系，也就是说，程序只要收到这条消息，就会执行对应的函数。另一方面，进入消息队列的消息，必须有对应的回调函数。否则这个消息就会遗失，不会进入消息队列。举例来说，鼠标点击就会产生一条消息，报告click事件发生了。如果没有回调函数，这个消息就遗失了。如果有回调函数，这个消息进入消息队列。等到程序收到这个消息，就会执行click事件的回调函数。

另一种情况是setTimeout会在指定时间向消息队列添加一条消息。如果消息队列之中，此时没有其他消息，这条消息会立即得到处理；否则，这条消息会不得不等到其他消息处理完，才会得到处理。因此，setTimeout指定的执行时间，只是一个最早可能发生的时间，并不能保证一定会在那个时间发生。

一旦当前执行栈空了，消息队列就会取出排在第一位的那条消息，传入程序。程序开始执行对应的回调函数，等到执行完，再处理下一条消息。

Event Loop

所谓Event Loop，指的是一种内部循环，用来一轮又一轮地处理消息队列之中的消息，即执行对应的回调函数。Wikipedia的定义是：“Event Loop是一个程序结构，用于等待和发送消息和事件（a programming construct that waits for and dispatches events or messages in a program）”。可以就把Event Loop理解成动态更新的消息队列本身。

下面是一些常见的JavaScript任务。

• 执行JavaScript代码
• 对用户的输入（包含鼠标点击、键盘输入等等）做出反应
• 处理异步的网络请求

所有任务可以分成两种，一种是同步任务（synchronous），另一种是异步任务（asynchronous）。同步任务指的是，在JavaScript执行进程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；异步任务指的是，不进入JavaScript执行进程、而进入“任务队列”（task queue）的任务，只有“任务队列”通知主进程，某个异步任务可以执行了，该任务（采用回调函数的形式）才会进入JavaScript进程执行。

以Ajax操作为例，它可以当作同步任务处理，也可以当作异步任务处理，由开发者决定。如果是同步任务，主线程就等着Ajax操作返回结果，再往下执行；如果是异步任务，该任务直接进入“任务队列”，JavaScript进程跳过Ajax操作，直接往下执行，等到Ajax操作有了结果，JavaScript进程再执行对应的回调函数。

也就是说，虽然JavaScript只有一根进程用来执行，但是并行的还有其他进程（比如，处理定时器的进程、处理用户输入的进程、处理网络通信的进程等等）。这些进程通过向任务队列添加任务，实现与JavaScript进程通信。

想要理解Event Loop，就要从程序的运行模式讲起。运行以后的程序叫做“进程”（process），一般情况下，一个进程一次只能执行一个任务。如果有很多任务需要执行，不外乎三种解决方法。

1. 排队。因为一个进程一次只能执行一个任务，只好等前面的任务执行完了，再执行后面的任务。

2. 新建进程。使用fork命令，为每个任务新建一个进程。

3. 新建线程。因为进程太耗费资源，所以如今的程序往往允许一个进程包含多个线程，由线程去完成任务。

这正是JavaScript语言的运行方式。单线程模型虽然对JavaScript构成了很大的限制，但也因此使它具备了其他语言不具备的优势。如果部署得好，JavaScript程序是不会出现堵塞的，这就是为什么node.js平台可以用很少的资源，应付大流量访问的原因。

如果有大量的异步任务（实际情况就是这样），它们会在“消息队列”中产生大量的消息。这些消息排成队，等候进入主线程。本质上，“消息队列”就是一个“先进先出”的数据结构。比如，点击鼠标就产生一系列消息（各种事件），mousedown事件排在mouseup事件前面，mouseup事件又排在click事件的前面。