浏览器内核揭秘
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浏览器内核揭秘
作者：技术宅
来源：《电脑爱好者》2013年第09期
今年关于Opera的两条新闻颇耐人寻味，一条是二月份的时候，Opera宣布放弃自家的Presto引擎改用WebKit，而到了4月初，Opera又宣布紧随Google的脚步支持新的渲染引擎Blink。
为浏览器更换内核绝非易事，Opera不同寻常的“频繁”更换，预示着浏览器市场可能要重新洗牌。
那么，浏览器内核到底是什么，它是如何工作的，为何各大软件厂商在这上面要针锋相对呢？
浏览器内核的四大金刚
我们平时所使用的浏览器软件，一般来说可分成两大部分：Shell+内核（也称引擎）。
Shell也就是浏览器的外壳，比如窗口、菜单、工具栏等等，说白了就是浏览器跟用户交互的界面，通过Shell，我们可以对浏览器进行各种设置，调用内核的各种功能。
这就像汽车的外观、仪表、方向盘、导航等外围设备一样，用来使用和控制汽车。
而内核才是浏览器的核心，它实际就是一些程序和模块的集成，为浏览器提供主要功能，主要负责取得网页的内容（如HTML、XML、图像、CSS）并进行分析、显示，执行网页中的Javascript脚本等。
继续以汽车为比喻，它就如同汽车的发动机引擎，是汽车运行的真正动力。
其实在浏览器发展初期，外壳和内核并没有明确的划分，它们的功能往往混合在一起。
这种方式的缺点很明显，一旦某项功能有所改进，那么与此项功能相关的程序代码都要重新改写，费时费力。
于是为了便于软件的升级和维护，引进了模块化的思想，渐渐将外壳和内核分开，这样一来，即使内核升级了，只要它保持向下兼容，那么原来在它基础上开发出来的浏览器软件，不用作任何修改，就能继续使用。
就像汽车生产厂商有很多而发动机厂商却很少一样，真正能提供浏览器内核的软件厂商也是曲指可数。
当前主流内核有Trident、Gecko、WebKit、Presto四大家，其中Trident就是我们俗称的IE内核，Gecko是Firefox所用的内核，Webkit是苹果和谷歌所用的内核，Presto是Opera所用的内核。
不过WebKit、Presto这两大内核现在的处境则有点微妙，谷歌决定单干，脱离Webkit转向自己的Blink内核（基于Webkit），而Opera也明确表示放弃自有的Presto转向谷歌。
可以预计，在未来的四大内核列表中，Presto的位置将由Blink取代。
浏览器工作的基本流程
当我们在浏览器中输入一个网址并按下回车键，或者点击网页中的一个超级链接，浏览器将创建一个URL请求。
浏览器首先在本地的缓存文件中查询，如果你之前已经访问过这个网页，那么该网页的相关数据可能已被缓存到本地了，浏览器找到这些数据后将直接读取它们，并返回结果显示网页。
注意，此时显示的网页实际是上次的访问结果，不一定是最新的。
如果你不曾访问过该网页，浏览器在缓存中没有找到相关信息，它就会将URL请求发送到DNS服务器上，DNS将网址解析成真正的IP地址后，返回给浏览器。
这就是域名解析阶段（DNS Lookup）。
浏览器取得真实的IP地址后，开始与所要访问的网站服务器直接建立连接，这就相当于在浏览器和网站之间架起一个虚拟通道，这是创建连接阶段（Connection）。
连接成功后，浏览器向服务器发送HTTP请求消息，一般包括HTTP头消息、POST或GET请求、Cookies 等，这是发送请求阶段（Send）。
服务器对浏览器提交的HTTP请求进行分析处理，浏览器则等待服务器的响应（Wait）。
服务器分析处理完毕，会将浏览器所请求的资源，比如HTML文件、XML文件、CSS文件、JS脚本文件、图像等，传送给浏览器，浏览器边接收这些数据边同步显示网页（Receive）。
浏览器内核做什么
上面简述的浏览器工作流程中，最后一部分，接收服务器端传来的信息，分析处理并同步显示网页，正是浏览器内核最繁忙、最主要的工作部分。
浏览器的内核并非铁板一块，而是由多个模块组合而成，不同模块负责不同的工作。
它主要包括以下几大部分：
★浏览器引擎：用来查询及操作渲染引擎的接口。
★渲染引擎：负责解析HTML、XML、CSS等，并将解析结果显示出来。
★JS解释器：用来解释执行网页中的JS代码，是动态网页的必备内容。
其中渲染引擎又是浏览器内核中的重中之重，它主要负责网页的显示。
以Webkit内核为例（即当前的苹果、谷歌浏览器内核），在读取HTML网页文件后，首先通过HTML分析器对网页进行分析，在此基础上形成DOM节点树，再与CSS样式表一起构建出Render树，Render树是由一些包含有颜色和大小等属性的矩形组成的，它按照一定的顺序显示在屏幕上，接着将确定每个节点在屏幕上的确切坐标。
这些布局完成后，下一步就是绘制、显示网页了。
浏览器如何调用内核
网页渲染、JS脚本解析，这些需要很复杂的技术处理。
不过一般的程序员不用掌握这些技术，一样可以开发出自己的浏览器来。
为什么？正如前面所说，多家软件巨头对外提供自己开发出的浏览器内核，这些内核已经解决了浏览器的大部分问题，一般程序员只要调用其中的功能就可以了。
打一个通俗的比喻，微软已经完成了网页显示的程序编制，它将此功能打包在IE内核中，然后假设它把这个功能编号为1。
对于第三方浏览器的开发者来说，他就不需要自己再开
发网页显示的功能了，他只需要将IE内核包含在自己的浏览器程序中，在需要显示网页的时候，简单地发出一条指令，直接调用内核的1号功能就可以了。
这就如同MP3音乐播放器，不需要知道它的构造，只需知道按哪个键播放、按哪个键暂停就可以了。
国内的浏览器，如傲游、360、搜狗等等，都号称为双核浏览器，那么它们是怎么做到的？看似复杂，其实也很简单，它们只是把微软的IE内核和谷歌的Webkit内核都打包在自己的程序中。
当需要以IE兼容方式显示网页时，就发指令到IE内核中调用相关功能，当需要以极速方式显示网页时，就发指令到Webkit内核中调用就可以了。
当然，浏览器内核只提供了基本的功能，第三方浏览器可以在此基础上添加更多功能，以形成自己的特色。
比如国内各大浏览器，争取提供更漂亮的程序界面，以及网页保存为图片之类的其他实用功能等，而这些已与内核关系不大了。
谷歌为什么开发自己的内核
苹果和谷歌浏览器都是基于Webkit内核的，不过一直是苹果在主导。
谷歌的收入来源基本上以网络为主，而浏览器又是网络的主要入口，所以谷歌对浏览器内核的期望非常之高。
相比之下，苹果的主要收入来自硬件产品销售，对网络的兴趣肯定没有谷歌高，这就导致了两家公司对待Webkit发展的意见分岐，也是促使谷歌下决心开发自己主导的浏览器内核的动力所在。
