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主流瀏覽器核心介紹(前端開發值得了解的瀏覽器核心歷史)

核心


首先得搞懂瀏覽器核心究竟指的是什麼。

瀏覽器核心又可以分成兩部分:渲染引擎(layout engineer 或者 Rendering Engine)和 JS 引擎。它負責取得網頁的內容(HTML、XML、影象等等)、整理訊息(例如加入 CSS 等),以及計算網頁的顯示方式,然後會輸出至顯示器或印表機。瀏覽器的核心的不同對於網頁的語法解釋會有不同,所以渲染的效果也不相同。所有網頁瀏覽器、電子郵件客戶端以及其它需要編輯、顯示網路內容的應用程式都需要核心。JS 引擎則是解析 Javascript 語言,執行 javascript 語言來實現網頁的動態效果。

最開始渲染引擎和 JS 引擎並沒有區分的很明確,後來 JS 引擎越來越獨立,核心就傾向於只指渲染引擎。有一個網頁標準計劃小組製作了一個 ACID 來測試引擎的相容性和效能。核心的種類很多,如加上沒什麼人使用的非商業的免費核心,可能會有 10 多種,但是常見的瀏覽器核心可以分這四種:Trident、Gecko、Blink、Webkit。

Trident ([‘traɪd(ə)nt])


Trident(IE核心):該核心程式在 1997 年的 IE4 中首次被採用,是微軟在 Mosaic(”馬賽克”,這是人類歷史上第一個瀏覽器,從此網頁可以在圖形介面的視窗瀏覽) 程式碼的基礎之上修改而來的,並沿用到 IE11,也被普遍稱作 “IE核心”。

Trident實際上是一款開放的核心,其介面核心設計的相當成熟,因此才有許多采用 IE 核心而非 IE 的瀏覽器(殼瀏覽器)湧現。由於 IE 本身的 “壟斷性”(雖然名義上 IE 並非壟斷,但實際上,特別是從 Windows 95 年代一直到 XP 初期,就市場佔有率來說 IE 的確藉助 Windows 的東風處於 “壟斷” 的地位)而使得 Trident 核心的長期一家獨大,微軟很長時間都並沒有更新 Trident 核心,這導致了兩個後果——一是 Trident 核心曾經幾乎與 W3C 標準脫節(2005年),二是 Trident 核心的大量 Bug 等安全性問題沒有得到及時解決,然後加上一些致力於開源的開發者和一些學者們公開自己認為 IE 瀏覽器不安全的觀點,也有很多使用者轉向了其他瀏覽器,Firefox 和 Opera 就是這個時候興起的。非 Trident 核心瀏覽器的市場佔有率大幅提高也致使許多網頁開發人員開始注意網頁標準和非 IE瀏覽器的瀏覽效果問題。

補充:IE 從版本 11 開始,初步支援 WebGL 技術。IE8 的 JavaScript 引擎是 Jscript,IE9 開始用 Chakra,這兩個版本區別很大,Chakra 無論是速度和標準化方面都很出色。

國內很多的雙核瀏覽器的其中一核便是 Trident,美其名曰 “相容模式”。

Window10 釋出後,IE 將其內建瀏覽器命名為 Edge,Edge 最顯著的特點就是新核心 EdgeHTML。關於 Edge 瀏覽器更多可以參考 如何評價 Microsoft Edge 瀏覽器?

Gecko ([‘gekəʊ])


Gecko(Firefox 核心):Netscape6 開始採用的核心,後來的 Mozilla FireFox(火狐瀏覽器) 也採用了該核心,Gecko 的特點是程式碼完全公開,因此,其可開發程度很高,全世界的程式設計師都可以為其編寫程式碼,增加功能。因為這是個開源核心,因此受到許多人的青睞,Gecko 核心的瀏覽器也很多,這也是 Gecko 核心雖然年輕但市場佔有率能夠迅速提高的重要原因。

事實上,Gecko 引擎的由來跟 IE 不無關係,前面說過 IE 沒有使用 W3C 的標準,這導致了微軟內部一些開發人員的不滿;他們與當時已經停止更新了的 Netscape 的一些員工一起創辦了 Mozilla,以當時的 Mosaic 核心為基礎重新編寫核心,於是開發出了 Gecko。不過事實上,Gecko 核心的瀏覽器仍然還是 Firefox (火狐) 使用者最多,所以有時也會被稱為 Firefox 核心。此外 Gecko 也是一個跨平臺核心,可以在Windows、 BSD、Linux 和 Mac OS X 中使用。

Webkit


一提到 webkit,首先想到的便是 chrome,可以說,chrome 將 Webkit核心 深入人心,殊不知,Webkit 的鼻祖其實是 Safari。現在很多人錯誤地把 webkit 叫做 chrome核心(即使 chrome核心已經是 blink 了),蘋果都哭瞎了有木有。

Safari 是蘋果公司開發的瀏覽器,使用了KDE(Linux桌面系統)的 KHTML 作為瀏覽器的核心,Safari 所用瀏覽器核心的名稱是大名鼎鼎的 WebKit。 Safari 在 2003 年 1 月 7 日首度發行測試版,併成為 Mac OS X v10.3 與之後版本的預設瀏覽器,也成為蘋果其它系列產品的指定瀏覽器(也已支援 Windows 平臺)。

如上述可知,WebKit 前身是 KDE 小組的 KHTML 引擎,可以說 WebKit 是 KHTML 的一個開源的分支。當年蘋果在比較了 Gecko 和 KHTML 後,選擇了後者來做引擎開發,是因為 KHTML 擁有清晰的原始碼結構和極快的渲染速度。

Webkit核心 可以說是以硬體盈利為主的蘋果公司給軟體行業的最大貢獻之一。隨後,2008 年穀歌公司釋出 chrome 瀏覽器,採用的 chromium 核心便 fork 了 Webkit。

Chromium/Blink


2008 年,谷歌公司釋出了 chrome 瀏覽器,瀏覽器使用的核心被命名為 chromium。

chromium fork 自開源引擎 webkit,卻把 WebKit 的程式碼梳理得可讀性提高很多,所以以前可能需要一天進行編譯的程式碼,現在只要兩個小時就能搞定。因此 Chromium 引擎和其它基於 WebKit 的引擎所渲染頁面的效果也是有出入的。所以有些地方會把 chromium 引擎和 webkit 區分開來單獨介紹,而有的文章把 chromium 歸入 webkit 引擎中,都是有一定道理的。

谷歌公司還研發了自己的 Javascript 引擎,V8,極大地提高了 Javascript 的運算速度。

chromium 問世後,帶動了國產瀏覽器行業的發展。一些基於 chromium 的單核,雙核瀏覽器如雨後春筍般拔地而起,例如 搜狗、360、QQ瀏覽器等等,無一不是套著不同的外殼用著相同的核心。

然而 2013 年 4 月 3 日,谷歌在 Chromium Blog 上發表 部落格,稱將與蘋果的開源瀏覽器核心 Webkit 分道揚鑣,在 Chromium 專案中研發 Blink 渲染引擎(即瀏覽器核心),內置於 Chrome 瀏覽器之中。

webkit 用的好好的,為何要投入到一個新的核心中去呢?

Blink 其實是 WebKit 的分支,如同 WebKit 是 KHTML 的分支。Google 的 Chromium 專案此前一直使用 WebKit(WebCore) 作為渲染引擎,但出於某種原因,並沒有將其多程序架構移植入Webkit。

後來,由於蘋果推出的 WebKit2 與 Chromium 的沙箱設計存在衝突,所以 Chromium 一直停留在 WebKit,並使用移植的方式來實現和主線 WebKit2 的對接。這增加了 Chromium 的複雜性,且在一定程度上影響了 Chromium 的架構移植工作。

基於以上原因,Google 決定從 WebKit 衍生出自己的 Blink 引擎(後由 Google 和 Opera Software 共同研發),將在 WebKit 程式碼的基礎上研發更加快速和簡約的渲染引擎,並逐步脫離 WebKit 的影響,創造一個完全獨立的 Blink 引擎。這樣以來,唯一一條維繫 Google 和蘋果之間技術關係的紐帶就這樣被切斷了。

Google 和蘋果在多個領域都是競爭對手,而唯獨在瀏覽器引擎上有技術合作,利益一致。但為了各自的利益,誰都不會拿出 100% 的 “誠意” 來做好 WebKit,因為你做出來的成果競爭對手可以直接享用。移動網際網路已經崛起,手機和平板裝置端必將成為瀏覽器的另一個戰場。這個時候,如果 Google 跟蘋果仍然黏在一起,將會嚴重阻礙雙方的進步,也會阻礙 WebKit 的進步。

據說 Blink 刪除了 880w 行 webkit 程式碼。

至於為什麼叫 blink?有興趣的可以看下這篇訪談 Paul Irish on Chrome Moving to Blink,裡面說

1 it fits that Blink will never support the infamous tag.
 

Blink 引擎問世後,國產各種 chrome 系的瀏覽器也紛紛投入 Blink 的懷抱,可以在瀏覽器位址列輸入 chrome://version 進行檢視。比如在 360 下:

img

Presto ([‘prestəʊ])


Presto 是挪威產瀏覽器 opera 的 “前任” 核心,為何說是 “前任”,因為最新的 opera 瀏覽器早已將之拋棄從而投入到了谷歌大本營。

Opera 的一個里程碑作品是 Opera7.0,因為它使用了 Opera Software 自主開發的 Presto 渲染引擎,取代了舊版 Opera 4 至 6 版本使用的 Elektra 排版引擎。該款引擎的特點就是渲染速度的優化達到了極致,然而代價是犧牲了網頁的相容性。

Presto 加入了動態功能,例如網頁或其部分可隨著 DOM 及 Script 語法的事件而重新排版。Presto 在推出後不斷有更新版本推出,使不少錯誤得以修正,以及閱讀 Javascript 效能得以最佳化,併成為當時速度最快的引擎。

然而為了減少研發成本,Opera 在 2013 年 2 月宣佈放棄 Presto,轉而跟隨 Chrome 使用 WebKit 分支的 Chromium 引擎作為自家瀏覽器核心引擎,Presto 核心的 Opera 瀏覽器版本永遠的停留在了 12.17。在 Chrome 於 2013 年推出 Blink 引擎之後,Opera 也緊跟其腳步表示將轉而使用 Blink 作為瀏覽器核心引擎。

Presto 與開源的 WebKit 和經過谷歌加持的 Chromium 系列相比毫無推廣上的優勢,這是 Opera 轉投 WebKit 的主要原因,並且使用 WebKit 核心的 Opera 瀏覽器可以相容谷歌 Chrome 瀏覽器海量的外掛資源。但是換核心的代價對於 Opera 來說過於慘痛。使用谷歌的 WebKit 核心之後,原本快速,輕量化,穩定的 Opera 瀏覽器變得異常的卡頓,而且表現不穩定,Opera 原本舊核心瀏覽器書籤同步到新核心上的工作 Opera 花了整整兩年時間,期間很多 Opera 的使用者紛紛轉投谷歌瀏覽器和其他瀏覽器,造成了眾多的使用者流失。時至今日現在還有上千萬人在使用老版本的 Opera。

很多人都認為 Opera 瀏覽器終止在了 12.17,此後所更新的 Opera 版本號不再是原來那個 Opera。

說好的 Presto Forever 呢?

關於移動端


移動端的瀏覽器核心主要說的是系統內建瀏覽器的核心。

目前移動裝置瀏覽器上常用的核心有 Webkit,Blink,Trident,Gecko 等,其中 iPhone 和 iPad 等蘋果 iOS 平臺主要是 WebKit,Android 4.4 之前的 Android 系統瀏覽器核心是 WebKit,Android4.4 系統瀏覽器切換到了Chromium,核心是 Webkit 的分支 Blink,Windows Phone 8 系統瀏覽器核心是 Trident。

總結


瀏覽器核心主要指的是瀏覽器的渲染引擎,2013 年以前,代表有 Trident(IE),Gecko(firefox),Webkit(Safari chrome 等)以及 Presto(opera)。2013 年,谷歌開始研發 blink 引擎,chrome 28 以後開始使用,而 opera 則放棄了自主研發的 Presto 引擎,投入谷歌懷抱,和谷歌一起研發 blink 引擎,國內各種 chrome系的瀏覽器(360、UC、QQ、2345 等等)也紛紛放棄 webkit,投入 blink 的懷抱。

還有一點文章裡沒有說的很明白,就是 Webkit 其實是 KHTML 的分支,這裡的 KHTML 指渲染引擎,Webkit 其實就泛指了 Webkit 的渲染引擎 WebCore,而 Webkit 引擎的 Javascript 引擎 JSCore 則是 KJS 的分支。而 chrome 則搭載了自己的 Javascript 引擎 V8。引用 各主流瀏覽器核心介紹 裡的一段話:

我們上面提到 Chrome 是基於 WebKit 的分支,而 WebKit 又由渲染引擎 “WebCore” 和 JS 解釋引擎 “JSCore” 組成,可能會讓你搞不清 V8 和 JSCore 的關係。你可以這樣理解—— WebKit 是一塊主機板,JSCore 是一塊可拆卸的記憶體條,谷歌實際上認為 Webkit 中的 JSCore 不夠好,才自己搞了一個 V8 JS 引擎,這就是 Chrome 比 Safari 在某些 JS 測試中效率更高的原因。

如果說 chromium 還不足以脫離 Webkit 的 “帽子”,Blink 的出現,代表著 chrome 將自主研發渲染引擎(Blink)以及 Javascript 引擎(V8)。可以期待在不久的將來,人們談起 chrome 想到的不是 Webkit 而是 Blink。