CPU和GPU前端的应用

1、CPU（英文Central Processing Unit 中央处理器）

CPU（中央处理器）是一种通用的处理器，其主要任务是执行计算机程序中的指令和序列。它能够处理复杂的逻辑判断、分支、跳转、内存访问等操作，因此在执行大多数通用计算和控制任务时表现出色，例如：办公软件、数据库等应用时。

1.1、CPU的前端应用

    前端CPU主要用于处理浏览器中的JavaScript代码执行以及页面渲染等任务。

具体而言，主要有一下几个任务：

1. JavaScript代码执行：前端CPU需要将编写好的JavaScript代码解析成计算机可以理解的指令，然后执行这些指令。
2. 页面渲染：前端CPU需要对浏览器接收到的HTML、CSS、JavaScript等文档进行解析，并在内存中构建DOM树和CSSDOM树。然后、根据这些树的结构生成页面布局，并最终在屏幕中展示出来。
3. 事件监听和响应：前端CPU需要监听用户的交互事件（比如：鼠标点击、键盘输入等），并做出相应的响应。例如：当用户点击按钮时，前端CPU需要执行预定的JavaScript函数来处理相应的业务逻辑。

前端如何减少CPU触发

1. 减少DOM操作：DOM操作是比较消耗CPU的操作之一，因此浏览器需要对页面进行大量的计算和渲染。因此，尽量减少DOM操作的次数可以有效的降低CPU的负担。可以使用虚拟DOM等技术。
2. 避免长时间占用主线程：如果JavaScript代码在主线程中执行时间过长，导致页面卡顿、响应变慢等问题。因此可以采用异步操作、Web Worker等方式来避免长时间占用主线程。
3. 避免长时间的重绘和回流：当页面的布局或样式发生变化时，浏览器需要进行重绘和回流操作，这些操作也会消耗大量的的CPU资源。因此，可以合理的使用CSS属性、批量更新来避免频繁的重绘和回流。
4. 图片压缩：当图片过大的时候会导致页面加载缓慢并且浪费CPU资源，因此需要合理的进行图片的压缩。
5. 实用现在浏览器：使用最新版的浏览器，提高性能，从而减少CPU的负担。

2、GPU（图形处理器）

是专门为图形和并行运算设计的处理器。它包含大量的流处理器（stream processor），能够同时进行大量的浮点运算，并可通过并行计算来加速图像渲染、物理模拟、深度学习等应用场景。在游戏、视频剪辑、CAD等涉及广泛。GPU通常比CPU更快更高效。但是在处理通用计算和控制任务方面，GPU的性能并不如CPU。

2.1、前端GPU的主要运用场景

前端GPU主要用于浏览器中的图形和图像处理，以及实现更流畅的动画效果。

1. 图像处理：前端GPU可以通过WebGL技术来进行高性能的3D渲染、图形处理等操作。例如游戏开发、虚拟现实、计算机辅助领域。前端GPU通常是实现复杂图像渲染和运算的核心技术。
2. 动画效果：前端GPU可以通过CSS3动画、Web Animations等技术来实现流畅的动画效果。GPU可以加速CSS属性动画、SVG、canvas运动等动画类场景，从而实现页面的流程进行。
3. 视频播放：H5视频标签采用的技术就是GPU进行硬件解码和渲染，从而实现高性能的视频播放体验。

前端如何触发GPU：

1. 使用CSS 3D变换或透视变换。
2. 使用CSS动画或过度效果。
3. 使用video或canvas元素进行图像处理。
4. 使用CSS滤镜效果。
5. 使用will-change css属性来告知浏览器那些元素即将被修改，以提高渲染性能。

will-change CSS属性用于告知浏览器一个或多个元素的哪些属性即将被修改，
并且浏览器可以根据这个信息来优化页面性能。它的语法如下：

css
selector {
  will-change: auto | scroll-position | contents | ...;
}
其中，selector是要应用will-change属性的元素选择器；
auto是默认值，表示没有特定的属性将会被修改；
scroll-position指示元素的滚动位置将被修改；
contents表示元素的内容将被修改；
是自定义标识符，可以是任何CSS标识符，用于指定其他将被修改的属性。
例如，下面的CSS代码告诉浏览器.box元素的transform属性即将被修改
，以便浏览器能够进行优化。

css
.box {
  will-change: transform;
}
需要注意的是，使用will-change属性可能会增加内存占用和CPU使用率，
因此应该谨慎使用，只在必要时使用。