浏览器与新技术

常见的浏览器内核有哪些?

浏览器/RunTime 内核(渲染引擎) JavaScript 引擎
Chrome Blink/Webkit V8
FireFox Gecko SpiderMonkey
Safari Webkit JavaScriptCore
Edge EdgeHTML Chakra(for JavaScript)
IE Trident Chakra(for JScript)
PhantomJS Webkit JavaScriptCore
Node.js - V8

内核分类

Trident

说起Trident,大部分人都会觉得比较陌生,但提起IE浏览器基本上是家喻户晓。由于该内核被包含在全世界最高的使用率的操作系统中,即为Windows操作系统,所以我们又经常把它称之为IE内核。采用用Trident内核的浏览器有:IE、傲游、世界之窗浏览器、Avant、腾讯TT、Sleipnir、GOSURF、GreenBrowser和KKman等。

Trident(又叫MSHTML),是微软开发的一种排版引擎。1997年IE4诞生时一同出现,之后被不断地更新和完善。它实际上是一款开放的内核,由于其引擎被设计成一个软件模块,所以其他的软件开发人员就能够在他们开发的应用程序中加入网页的浏览功能。现在的Trident内核接口已经很成熟了,所以有许多采用IE内核的产品。但是IE内核无法在windows操作系统之外的其他操作系统上使用,所以不能跨平台使用。 [1]

该内核程序在1997年的IE4中首次被采用,是微软在Mosaic代码的基础之上修改而来的,并沿用到IE11,也被普遍称作”IE内核”。Trident实际上是一款开放的内核,其接口内核设计的相当成熟,因此才有许多采用IE内核而非IE的浏览器(壳浏览器)涌现。

由于IE本身的“垄断性”(虽然名义上IE并非垄断,但实际上,特别是从Windows 95年代一直到XP初期,就市场占有率来说IE的确借助Windows的东风处于“垄断”的地位)而使得Trident内核的长期一家独大,微软很长时间都并没有更新Trident内核,这导致了两个后果——一是Trident内核曾经几乎与W3C标准脱节(2005年),二是Trident内核的大量Bug等安全性问题没有得到及时解决,然后加上一些致力于开源的开发者和一些学者们公开自己认为IE浏览器不安全的观点,也有很多用户转向了其他浏览器,Firefox和Opera就是这个时候兴起的。非Trident内核浏览器的市场占有率大幅提高也致使许多网页开发人员开始注意网页标准和非IE浏览器的浏览效果问题。

补充:IE从版本11开始,初步支持WebGL技术。IE8的JavaScript引擎是Jscript,IE9开始用Chakra,这两个版本区别很大,Chakra无论是速度和标准化方面都很出色。

Trident内核的常见浏览器有: IE6、IE7、IE8(Trident 4.0)、IE9(Trident 5.0)、IE10(Trident 6.0);360安全浏览器(1.0-5.0为Trident,6.0为Trident+Webkit,7.0为Trident+Blink)猎豹极轻浏览器,360极速浏览器(7.5之前为Trident+Webkit,7.5为Trident+Blink)猎豹安全浏览器(1.0-4.2版本为Trident+Webkit,4.3及以后版本为Trident+Blink)猎豹极轻浏览器,傲游浏览器(傲游1.x、2.x为IE内核,3.x为IE与Webkit双核)、百度浏览器(早期版本)、世界之窗浏览器(最初为IE内核,2013年采用Chrome+IE内核)、2345浏览器、腾讯TT、淘宝浏览器、采编读浏览器、搜狗高速浏览器(1.x为Trident,2.0及以后版本为Trident+Webkit)、阿云浏览器(早期版本)、瑞星安全浏览器、Slim Browser、 GreenBrowser、爱帆浏览器(12 之前版本)、115浏览器、155浏览器、闪游浏览器、N氧化碳浏览器、糖果浏览器、彩虹浏览器、瑞影浏览器、勇者无疆浏览器、114浏览器、蚂蚁浏览器、飞腾浏览器、速达浏览器、佐罗浏览器、海豚浏览器(iPhone/iPad/Android)、UC浏览器(Webkit内核+Trident内核)等。

其中部分浏览器的新版本是“双核”甚至是“多核”,其中一个内核是Trident,然后再增加一个其他内核。国内的厂商一般把其他内核叫做“高速浏览模式”,而Trident则是“兼容浏览模式”,用户可以来回切换。

Gecko

Gecko(Firefox内核):Netscape6开始采用的内核,后来的Mozilla FireFox(火狐浏览器) 也采用了该内核,Gecko的特点是代码完全公开,因此,其可开发程度很高,全世界的程序员都可以为其编写代码,增加功能。因为这是个开源内核,因此受到许多人的青睐,Gecko内核的浏览器也很多,这也是Gecko内核虽然年轻但市场占有率能够迅速提高的重要原因。

事实上,Gecko引擎的由来跟IE不无关系,前面说过IE没有使用W3C的标准,这导致了微软内部一些开发人员的不满;他们与当时已经停止更新了的 Netscape的一些员工一起创办了Mozilla,以当时的Mosaic内核为基础重新编写内核,于是开发出了Gecko。不过事实上,Gecko 内核的浏览器仍然还是Firefox (火狐) 用户最多,所以有时也会被称为Firefox内核。此外Gecko也是一个跨平台内核,可以在Windows、 BSD、Linux和Mac OS X中使用。

补充:JavaScript引擎是:SpiderMonkey(1.0-3.0)/ TraceMonkey(3.5-3.6)/ JaegerMonkey(4.0)。

Gecko内核常见的浏览器:Mozilla Firefox、Mozilla SeaMonkey、waterfox(Firefox的64位开源版)、Iceweasel、Epiphany(早期版本)、Flock(早期版本)、K-Meleon。

Presto

Presto(Opera前内核) (已废弃): Opera12.17及更早版本曾经采用的内核,现已停止开发并废弃,该内核在2003年的Opera7中首次被使用,该款引擎的特点就是渲染速度的优化达到了极致,然而代价是牺牲了网页的兼容性。

实际上这是一个动态内核,与前面几个内核的最大的区别就在脚本处理上,Presto有着天生的优势,页面的全部或者部分都能够在回应脚本事件时等情况下被重新解析。此外该内核在执行Javascrīpt的时候有着最快的速度,根据在同等条件下的测试,Presto内核执行同等Javascrīpt所需的时间仅有Trident和Gecko内核的约1/3(Trident内核最慢,不过两者相差没有多大),本文的其中一个修改者认为上述测试信息过于老旧且不完整,因为他曾做过的小测试显示Presto部分快部分慢,各内核总体相当。那次测试的时候因为Apple机的硬件条件和普通PC机不同所以没有测试WebCore内核。只可惜Presto是商业引擎,使用Presto的除开Opera以外,只剩下NDSBrowser、Wii Internet Channle、Nokia 770网络浏览器等,这很大程度上限制了Presto的发展。

Opera现已改用Google Chrome的Blink内核。

Webkit

Webkit(Safari内核,Chrome内核原型,开源):它是苹果公司自己的内核,也是苹果的Safari浏览器使用的内核。 Webkit引擎包含WebCore排版引擎及JavaScriptCore解析引擎,均是从KDE的KHTML及KJS引擎衍生而来,它们都是自由软件,在GPL条约下授权,同时支持BSD系统的开发。所以Webkit也是自由软件,同时开放源代码。在安全方面不受IE、Firefox的制约,所以Safari浏览器在国内还是很安全的。

限于Mac OS X的使用不广泛和Safari浏览器曾经只是Mac OS X的专属浏览器,这个内核本身应该说市场范围并不大;但似乎根据最新的浏览器调查表明,该浏览器的市场甚至已经超过了Opera的Presto了——当然这一方面得益于苹果转到x86架构之后的人气暴涨,另外也是因为Safari 3终于推出了Windows版的缘故吧。Mac下还有OmniWeb、Shiira等人气很高的浏览器。

Google Chrome、360极速浏览器以及搜狗高速浏览器高速模式也使用Webkit作为内核(在脚本理解方面,Chrome使用自己研发的V8引擎)。WebKit 内核在手机上的应用也十分广泛,例如 Google 的手机 Gphone、 Apple 的iPhone, Nokia’s Series 60 browser 等所使用的 Browser 内核引擎,都是基于 WebKit。

WebKit内核常见的浏览器:傲游浏览器3、Apple Safari (Win/Mac/iPhone/iPad)、Symbian手机浏览器、Android 默认浏览器,

Blink

产品简介

Blink是一个由Google和Opera Software开发的浏览器排版引擎,Google计划将这个渲染引擎作为Chromium计划的一部分,并且在2013年4月的时候公布了这一消息。这一渲染引擎是开源引擎WebKit中WebCore组件的一个分支,并且在Chrome(28及往后版本)、Opera(15及往后版本)和Yandex浏览器中使用。

相关新闻

2013年4月3日,谷歌在Chromium Blog上发表博客,称将与苹果的开源浏览器核心Webkit分道扬镳,在Chromium项目中研发Blink渲染引擎(即浏览器核心),内置于Chrome浏览器之中。

苹果在Safari中采用Webkit核心,并于2005年将Webkit公开为开源软件。谷歌当时采用苹果的Webkit核心打造了Chrome浏览器。Opera也宣布称将会转向Webkit核心,但是谷歌宣布此举后,Opera表示将会跟随谷歌采用其Blink浏览器核心,同时参与了Blink的开发。

谷歌转向研发Blink浏览器内核意义重大,谷歌此举欲降低Webkit即苹果在浏览器市场的影响力。截止2012年底,Webkit浏览器内核占总浏览器市场份额约40%。谷歌解释称,Chromium多处理架构系统与其他Webkit浏览器很不相同。谷歌工程师Adam Barth在博客中表示,随着浏览器的发展,苹果的Webkit已经不能满足用户需求,同时也有碍浏览器技术的创新步伐。但是他也表示,谷歌自主研发Blink内核绝非易事,但是新内核将会提升整个开源网络生态系统的机能。谷歌做出此举之际,Mozilla与三星也达成合作协议开发“下一代”浏览器渲染引擎Servo。

排版引擎

WebCore

WebCore是苹果公司开发的排版引擎,它是在另外一个排版引擎“KHTML”的基础上而来的。使用WebCore的主要有Safari,此外还有OmniWeb、Shiira、Swift等。Safari现支持Windows,但效果不如macOS上的。

KHTML

KHTML,是HTML网页排版引擎之一,由KDE所开发。

KDE系统自KDE2版起,在档案及网页浏览器使用了KHTML引擎。该引擎以C++编程语言所写,并以LGPL授权,支援大多数网页浏览标准。由于微软的Internet Explorer的占有率相当高,不少以FrontPage制作的网页均包含只有IE才能读取的非标准语法,为了使KHTML引擎可呈现的网页达到最多,部分IE专属的语法也一并支援。

KHTML拥有速度快捷的优点,但对错误语法的容忍度则比Mozilla产品所使用的Gecko引擎小。

苹果电脑于2002年采纳了KHTML,作为开发Safari浏览器之用,并发布所修改的最新及过去版本源代码。后来发表了开放源代码的WebCore及WebKit引擎,它们均是KHTML的衍生产品,在开发网站列出引擎改变内容,并会传回至KDE计划。由于两个衍生产品各走不同路线,使两者源代码偏离,在与KDE交换更新会出现困难。其中一个原因,是苹果在对外公开源代码之前,以一年时间编修他们的KHTML。另外,苹果传送更新至KDE计划的方式,多是一口气把大量改动一起传送,KDE在整理资料也出现一定的困难,及后苹果表示会以CVS格式来传送。再者,苹果所作出的改动包括macOS系统独有的事物,如Objective-C、KWQ等,在Linux及KHTML是没有的。但KDE方面仍透过这些改动,为KHTML加入新功能及加快其排版速度。

基于KHTML内核的内核:WebKit、WebCore。

浏览器内核技术

浏览器内核主要包括以下三个技术分支:排版渲染引擎、 JavaScript引擎,以及其他。

微软对排版渲染引擎相关专利的申请最多,达到浏览器内核相关专利申请总量的93.3%。这与排版渲染引擎的功能密不可分。其主要负责取得网页的内容(HTML、XML、图像等)、整理信息,以及计算网页的显示方式,然后输出至显示器。所有的网页浏览器、电子邮件客户端以及其他需要编辑、显示网络内容的应用程序都需要排版渲染引擎,特别是排版渲染引擎决定了浏览器如何显示网页的内容以及页面的格式信息。由于在网页显示中所起的重要作用,微软一直侧重于涉及排版渲染引擎的专利申请。在2006年和2009年,配新版本的研发带来了排版渲染引擎专利申请量的顶峰这充分显示了微软在新版本的改进中对浏览器排版渲染引擎技术的重视。

JavaScript引擎是用来渲染JavaScript的,JavaScript的渲染速度越快,动态网页的展示也越快。众所周知,微软的IE浏览器实现完全支持客户端JavaScript语言标准的时间晚于其他浏览器。因此,在这一技术分支下,相较其他浏览器企业而言,微软公司并不具有优势。在2001~2004年,在浏览器内核技术分支下,微软的中国专利申请量并不多,方面是由于内核为开放内核,另一方面则是由于IE本身一直与 Windows捆绑销售,使得Trident内核长期一家独大,微软很长时间都没有更新 Trident内核,从而导致Trident内核几乎与W3C标准脱节。

2005年至今,由于IE浏览器存在缺陷,从而使得很多用户转向其他浏览器。微软公司显然注意到了这一点,逐步重视浏览器内核的改进升级,并将由此带来的相关专利在中国进行了布局。最明显的是,2006年和2009年的专利申请量大幅上升,其中关于浏览器内核中排版渲染引擎的专利申请均达到了17件;在2008年还有一件关于 JavaScript引擎的专利申请,以上均表明I内核在2005年之后有了明显改进。 [2]

历史发展

在2008年到2009年的第二次浏览器大战之前,JavaScript引擎JavaScript engine)仅简单地被当作能阅读执行JavaScript源代码的解释器。

第一款JavaScript引擎由布兰登·艾克在网景公司开发,用于Netscape Navigator网页浏览器中。引擎的名字叫做SpiderMonkey,由C实现。它自JavaScript 1.5升级以符合ECMA-262 版本3。Rhino引擎,由网景公司的Norris Boyd开发,由Java实现。像SpiderMonkey一样,Rhino符合ECMA-262 版本3。JavaScript引擎的应用例子还包括: Apple Safari4的Nitro,Chrome浏览器的V8和 Mozilla Firefox 3.5的TraceMonkey。

目前为止,最通用的JavaScript宿主环境是网页浏览器。网页浏览器一般使用公共的API创建“宿主对象”以便于在JavaScript中支持DOM。

网页服务器是另一种通过的应用程序引擎。一个JavaScript服务器能够处理HTTP请求并回应,这样JavaScript程序能动态生成页面。微软用于IIS中ASP技术允许服务器端代码以VB Script或JScript(微软的JavaScript实现)写成。Jaxer是以JavaScript编写成的网页服务器,这有利于在服务器端和客户端使用同样的代码。

引擎应用

主要的网页浏览器JavaScript引擎:

Mozilla

SpiderMonkey,第一款JavaScript引擎,由Brendan Eich在Netscape Communications时编写,用于Mozilla Firefox 1.0~3.0版本。

Rhino,由Mozilla基金会管理,开放源代码,完全以Java编写。

TraceMonkey,基于实时编译的引擎,其中部份代码取自Tamarin引擎,用于Mozilla Firefox 3.5~3.6版本。

JaegerMonkey,德文Jäger原意为猎人,结合追踪和组合码技术大幅提高性能,部分技术借凿了V8、JavaScriptCore、WebKit,用于Mozilla Firefox 4.0以上版本。

Google

V8,开放源代码,由Google丹麦开发,是Chrome浏览器的一部分。

微软

Chakra (JScript引擎),中文译名为查克拉,用于Internet Explorer 9的32位版本。

Opera

Linear A,用于Opera 4.0~6.1版本。

Linear B,用于Opera 7.0~9.2版本。

Futhark,用于Opera 9.5~10.2版本。

Carakan,由Opera软件公司编写,自Opera10.50版本开始使用。

其它

KJS,KDE的ECMAScript/JavaScript引擎,最初由Harri Porten开发,用于KDE项目的Konqueror网页浏览器中。

Narcissus,开放源代码,由Brendan Eich编写(他也参与编写了第一个SpiderMonkey)。

Tamarin,由Adobe Labs编写,Flash Player 9所使用的引擎。

Nitro(原名SquirrelFish),为Safari 4编写。

性能演化

2008年5月11日,Mozilla采用PGO(Profile-guided Optimizations)特性指引优化,使Firefox 3.0的性能大幅提升。2009年6月30日发布的Firefox 3.5使用了Tracing和Nanojit技术,能“在某些情况下的速度提升20到40倍”,其中Nanojit的代码由Adobe贡献。

2008年6月2日,WebKit开发团队声明了SquirrelFish——一个新的JavaScript引擎能极大地提升Safari解释脚本的速度。该引擎是Safari 4其中一个新特性,在2008年6月11日发布给程序员使用;最终此JavaScript引擎被称为Nitro。

在浏览器开发者之间展开了一场开发更快的JavaScript引擎的竞赛。2008年,Chrome浏览器因它的JavaScript性能而被受称赞,但是其它浏览器马上使用了更快的JavaScript引擎。之后,Chrome浏览器在性能上获得领先,其长处在于它高速的性能和JavaScript的处理速度,这些都由许多网站在主要的浏览器之间的速度测试中得到验证。随着WebKit的Squirrelfish Extreme和Mozilla的TraceMonkey JavaScript虚拟机 出现,Chrome的JavaScript执行速度就被超越了。Google丹麦在Chrome 2中开发了更快速的V8引擎。

一个典型的浏览器有一个图形引擎和一个独立的JavaScript引擎。这样JavaScript引擎能够被更方便的测试、重新生成或者在另一些项目中使用。例如Carakan被用在Presto中,Nitro被用在WebKit中,SpiderMonkey被用在Gecko中,KJS被用在KHTML中,Rhino默认不包含任何布局引擎。但还有其他组合,例如V8与WebKit被用于Chrome浏览器中。JavaScript引擎能为程序员提供部分操作浏览器的功能(网络、DOM、外部事件、HTML5视频、canvas和存储)。

Sunspider是一个JavaScript实用基准测试通过一系列关于JavaScript语言的脚本测试JavaScript引擎的速度。Sunspider不测试无关于JavaScript的特性(不使用HTML、CSS和无网络情况下)。

实现

参见:ECMAScript引擎列表 JavaScript是一种ECMAScript方言,在许多程序中得以实现,特别是在网页浏览器。这些方言通常扩展了语言,或者标准库和相关API,例如W3C定义的DOM。这意味着以一种方言实现的程序不兼容于另一种方言的实现,除非程序使用了方言中的公共子集所具有的特性和API。

在实现和方言中存在着一些差别。一种语言的方言有一些与语言不同的地方。实现能够执行该语言或方言编写的程序。

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