WebKit随笔(一)

WebKit随笔(一)

WebKit随笔(一)

原文地址:WebKit随笔(更新和修改的首发地址)

本文依据朱永盛老师的《WebKit技术内幕》一书作为参考书,结合网络共享资源对Webkit的历史和技术点进行随笔记录,或跳过一些理解不到位的。

一、浏览器简史

  1. 93年网景浏览器(netscape)诞生,宣布第一代浏览器的告世。
  2. 95年微软IE(Internet Explorer)受益于window系统的捆绑安装,将老大哥网景拉下马,并一家独大。
  3. 98年败落的网景公司的工程师们联合成立了Mozilla基金会,主导开发了著名的开源项目火狐(Firefox)浏览器,04年发布1.0版本。
  4. 至此,根正苗红并拥有高用户体验的 Firefox 逐步蚕食不可一世IE浏览器的市场份额。
  5. 此时,苹果发布了 Safari 浏览器,开源了大名鼎鼎的 Webkit 渲染引擎的项目代码。
  6. 08年,Google以 Webkit 为内核,创建了Chromium,在Chromium保持技术先进的基础上(试验田),Google发布了更稳定版本的Chrome浏览器,Chrome在各个方面做的很好,迅速加入IE、Firefox瓜分浏览器市场份额的大战,三足鼎立。

二、HTML5下的浏览器

  1. 浏览器基本功能:网络(网络是Web应用的瓶颈)、资源管理、网页浏览、多页面管理、插件和扩展、账号和同步、安全机制、开发者工具。
  2. IE浏览器到目前为止只支持Window系统,Firefox尚不支持IOS系统。
  3. HTML5作为新一代的网页标准,是一系列新技术的集合:离线、储存、连接、文件访问、语义、音频和视频、3D和图形、展示、性能、其他。
  4. HTML5标准问世,各大浏览器厂商都齐头向实现这些相关功能前进,连自大的微软也不得不迫于形势放下了一贯以来的骄纵风格。
  5. 用户代理(User Agent)是一个很有趣的现象,本来这是浏览器向服务提供商提供的类似身份证明的头部文件信息,其他后来的浏览器为了享有同样的服务提供的定制内容,不得不伪装了这个头部信息。(这些伪装者不仅有臭名昭著的IE更有Safari、Chrome等现代浏览器)

三、浏览器内核

  1. 浏览器内核通常也是渲染引擎,根据描述构建数学模型,通过模型生成图像。
  2. 主流的浏览器内核有Trident、Gecko、WebKit,分别是IE、火狐、Chrome的内核。

    (13年Google的Blink内核其实根源也是WebKit,Blink是WebKit的分支,缘由是Google和Apple的对WebKit的进化概念发生了分歧)。

  3. 渲染引擎主要包括 HTML解释器、CSS解释器、布局、JavaScript引擎、绘图。

四、WebKit的渲染过程

根据数据的流向,将渲染过程分成三个阶段。

第一个阶段是从网页的RUL的构建完DOM树

  1. 当用户输入URL时,WebKit调用其资源加载器加载该URL对应的网页。
  2. 加载器依赖网络模块建立连接,发送请求并接收答复。
  3. WebKit接收到各种资源或数据,这些资源可能是同步或异步获取的。
  4. 网页被交给HTML解释器转换成一些列的词语(Token)。
  5. 解释器根据词语构建节点(Node),形成DOM树。
  6. 如果节点是JavaScript的话,调用JavaScript引擎解释并执行。
  7. JavaScript代码可能会修改DOM树的结构。
  8. 如果节点需要依赖其他资源,例如图片、CSS、视频等,调用资源加载器来加载他们,但它们是异步的,不会阻碍当前DOM树的继续构建;如果是JavaScript资源URL(并没有标记异步方式async),则需要停止当前DOM树的创建,直到JavaScript的资源加载并被JavaScript引擎执行后才继续DOM树的创建。

第二个阶段是从DOM树到构建完WebKit的绘图上下文

  1. CSS文件被CSS解析器解析成内部表示结构。
  2. CSS解释器工作完之后,在DOM树上附加解释后的样式信息,这就是RenderObject树。
  3. RenderObject节点在创建的同时,Webkit会根据网页的层次结构创建RenderLayer树,同时构建一个虚拟的绘图上下文。

第三个阶段是从绘图上下文到生成最终的图像

  1. 绘图上下文是一个与平台无关的抽象类,它将每个绘图操作桥接到不同的具体实现类,也就是绘图具体实现类。
  2. 绘图实现类也可能有简单的实现,也有可能有复杂的实现。在Chromium中,它的实现相当复杂,需要Chromium的合成器来完成成复杂的多进程和GPU加速机制,这在后面会涉及。
  3. 绘图实现类将2D图形库或者3D图形库绘制的结果保存下来,交给浏览器来同浏览器界面一起显示。

五、WebKit架构

WebKit之所以支持很多浏览器和操作系统,它的秘密就是保持核心,充分解耦。

  1. 最底层是“操作系统”,浏览器属于应用层,理所当用需要调用操作系统与硬件的驱动处理。
  2. 操作系统之上是各类WebKit工作依赖的第三方库,这些库是Webkit运行和处理的基础包。比如:图形库,网络库,视频库。加载和渲染网页自然需要运用到他们。如何更高效对接这些底层库,并设计健壮的架构来支撑将来可能愈发多和复杂的基础库,正是我们浏览器开发者所要考虑的重要问题。
  3. 在这两者之上,我们终于回到正道WebKit的项目部分。这其中包括大多数浏览器所共享的WebCore部分和非共享的WebKit Ports部分。
  4. WebCore具体包括浏览器加载和渲染网页的基础部分,比如HTML解释器、CSS解释器、SVG、DOM、渲染树等。JavaScriptCore引擎是WebKit的默认JavaScript引擎,事实上,WebKit对JS引擎并不高度聚合,在Google的Chromium中,它被替换成了V8引擎。
  5. Webkit Ports是差异各种操作系统和浏览器所产生的可自设计部分,其中包括硬件加速架构、网络栈、视频解码、图片解码等。
  6. 在WebCore和WebKit Ports之上是对外暴露的嵌入式编程接口。这些接口提供给浏览器调用(并不绝对只是浏览器)。



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发布时间:2017-03-12 23:44:27

修改时间:2017-03-12 23:44:27

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