瀏覽器技術介紹及其未來的發展和展望

邵慧華

摘要：隨著HTML5技術的發展和應用，原生應用和web應用的使用體驗逐漸接近，而web應用在跨平臺，易升級等方面的優勢卻是原生應用無法企及的。在可預期的未來，web應用將逐漸取代原生應用，瀏覽器將部分替代操作系統。

關鍵詞：瀏覽器技術;渲染引擎;blink內核

一、引言

瀏覽器是訪問互聯網的主要入口，是我們日常生活中必不可少的上網工具，歷來都是各大互聯網公司的必爭之地，微軟，谷歌，蘋果等都有自己研發的瀏覽器。本文介紹了瀏覽器的發展歷史和現狀，技術原理及其發展趨勢和展望。

二、瀏覽器的歷史和現狀

（一）瀏覽器的發展簡史

1、WorldWideWeb發布

1991年，世界上第一個瀏覽器WorldWideWeb由Web 之父Tim Berners-Lee 設計，后改名為Nexus。

2、Mosaic發布

1993年，伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的NCSA組織發布Mosaic。

3、Netscape Navigator發布

1994年，Marc Andreessen 帶領 Mosaic 的程序員成立了Netscape 公司，并發布了第一款商業瀏覽器 Netscape Navigator。

4、IE發布

1995年，微軟針對 Netscape 發布了他們自己的瀏覽器IE，第一場瀏覽器之戰爆發。

5、Opera發布

1996年，挪威Telenor公司，推出了 Opera，并在兩年后進軍移動市場，推出 Opera 的移動版。

6、Firefox發布

1998年，Netscape成立了Mozilla 基金會組織，并開源其瀏覽器代碼，并于2002年發布Firefox瀏覽器。

7、Safari發布

2003年，蘋果發布Safari瀏覽器，其內核為基于KHTML開發的webkit。

8、Chrome發布

2008年，谷歌發布Chrome瀏覽器，其內核為webkit;2013年，谷歌將其內核改變為基于webkit研發的blink內核。

9、Microsoft Edge發布

2015年，微軟發布Microsoft Edge瀏覽器，使用內核為EdgeHTML，2020年，內核更改為谷歌的blink。

（二）主流瀏覽器介紹

主流瀏覽器是有一定市場份額且有自己獨立研發內核的瀏覽器，也叫原生瀏覽器，當前國內的瀏覽器一般都是基于國外的瀏覽器內核進行研發的產品。當前主流瀏覽器總大概有以下幾種：

1、IE瀏覽器

IE瀏覽器是微軟公司開發的，內核為Trident。1995年，微軟通過把IE瀏覽器捆綁到windows操作系統中提供給用戶免費使用的方式來推廣，很快，IE瀏覽器變占據了主流市場。后來，隨著反壟斷訴訟，以及IE瀏覽器的技術和體驗上的落后，微軟于2015年推出使用新內核EdgeHTML的Edge瀏覽器，2020年Edge瀏覽器正式將其內核切換為谷歌的blink。

2、Opera瀏覽器

Opera瀏覽器是挪威Opera Software ASA公司制作的支持多頁面標簽式瀏覽的網絡瀏覽器，是一款跨平臺瀏覽器，可以在Windows、Mac和Linux三個操作系統平臺上運行，其內核一開始為Presto，2013年以后開始使用谷歌研發的blink內核。2016年，Opera瀏覽器被昆侖萬維、奇虎360收購。

3、Firefox瀏覽器

Firefox瀏覽器是一個由Mozilla基金會開發的自由及開放源代碼的網頁瀏覽器，在2002年發布，使用Gecko內核。

4、Safari瀏覽器

Safari瀏覽器是蘋果公司于2003年開發的一款瀏覽器，其內核基于KHTML內核研發的Webkit內核，最新的內核使用Webkit2。

5、Chrome瀏覽器

Chrome瀏覽器是谷歌公司于2008年發布的一款瀏覽器，其內核最初為webkit，后來谷歌公司基于webkit上自研了blink內核，于是在2013年其內核更改為blink。

三、瀏覽器技術介紹

（一）瀏覽器的功能和構成

瀏覽器的主要功能是將用戶選擇的web資源呈現出來，它需要從服務器請求資源，并將其顯示在瀏覽器窗口中，資源的格式通常是HTML，也包括PDF、image及其他格式，用戶用URI（Uniform Resource Identifier統一資源標識符）來指定所請求資源的位置。HTML和CSS規范中規定了瀏覽器解釋HTML文檔的方式，由W3C組織對這些規范進行維護，W3C是負責制定web標準的組織。

用戶接口：包括地址欄、后退/前進按鈕、書簽目錄等，除了用來顯示所請求頁面的主窗口之外的其他部分

瀏覽器引擎API：用來查詢及操作渲染引擎的接口

渲染引擎：用來顯示請求的內容，負責解析html及css，并將解析后的結果顯示出來

網絡接口：用來完成網絡調用，例如http請求，具有平臺無關的接口，可以在不同平臺上工作

JS引擎：用來解釋執行JS代碼

UI組件：用來繪制類似組合選擇框及對話框等基本組件，具有不特定于某個平臺的通用接口，底層使用操作系統的用戶接口。

數據存儲：屬于持久層，瀏覽器需要在硬盤中保存類似cookie的各種數據

（二）渲染引擎運行原理

渲染引擎的職責就是渲染，即在瀏覽器窗口中顯示所請求的內容。默認情況下，渲染引擎可以顯示html、xml文檔及圖片，它也可以借助插件（一種瀏覽器擴展）顯示其他類型數據，例如使用PDF閱讀器插件顯示PDF格式等

渲染引擎首先通過網絡獲得所請求文檔的內容，通常以8K分塊的方式完成。

渲染引擎開始解析html，并將標簽轉化為內容樹中的dom節點。接著，它解析外部CSS文件及style標簽中的樣式信息。這些樣式信息以及html中的可見性指令將被用來構建另一棵樹——render樹。

Render樹由一些包含有顏色和大小等屬性的矩形組成，它們將被按照正確的順序顯示到屏幕上。

Render樹構建好了之后，將會執行布局過程，它將確定每個節點在屏幕上的確切坐標。再下一步就是繪制，即遍歷render樹，并使用UI后端層繪制每個節點。

這個過程是逐步完成的，為了更好的用戶體驗，渲染引擎將會盡可能早的將內容呈現到屏幕上，并不會等到所有的html都解析完成之后再去構建和布局render樹。它是解析完一部分內容就顯示一部分內容，同時，可能還在通過網絡下載其余內容。

四、瀏覽器技術的發展和展望

（一）Web應用將逐漸取代原生應用

隨著HTML5技術的發展和應用，原生應用和web應用的使用體驗逐漸接近，而web應用在跨平臺，易升級等方面的優勢卻是原生應用無法企及的。因此在可預期的將來，web應用將逐漸取代原生應用，除了通用類基礎軟件和要求比較高的游戲外，其它的程序都逐步往瀏覽器上搬遷。目前這一進程已經開始，未來可能還將加速。

（二）瀏覽器將部分替代操作系統

原生應用逐漸被web應用取代，更少的軟件被安裝到操作系統中，也就意味著操作系統重要性的降低。HTML5提供的Web數據存儲和離線數據存儲功能，更多的接口能讓瀏覽器具有更強的處理本地數據的能力，這就使得瀏覽器可以部分代替操作系統，瀏覽器某種程度上將成為通用的平臺，用戶無需離開瀏覽器就能完成絕大部分的任務。

（三）blink內核有望一統天下

瀏覽器內核最終有可能統一，最可能完成一統天下任務的是谷歌研發的blink內核。當前最主要的兩個瀏覽器內核為蘋果的webkit和谷歌的blink，除了在蘋果終端設備上的瀏覽器中使用webkit內核外，當前主要的瀏覽器基本上使用的都是blink瀏覽器。

參考文獻

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