網路瀏覽器的演進史

莊舒歆/東海大學資訊管理學系

瀏覽器的誕生

說到網路瀏覽器的起源,就一定要提到電腦科學家Tim Berners-Lee,身為全球資訊網(World Wide Web)之父的他,設計並建構了第一個瀏覽器「WorldWideWeb」。為了避免與全球資訊網混淆,後期改稱為Nexus。

Nexus是當時瀏覽網際網路唯一的途徑,雖然被稱為瀏覽器,但更準確的名稱應該是「瀏覽器編輯器」,當時並沒有料想到網頁的開發會如此普及,考量到網頁設計也要有專屬介面供使用者使用,Tim Berners-Lee與團隊為瀏覽網站設計了一套流程,用戶要依照固定程序將URL放入,就製作出一個客製頁面。詳細的教學體驗網站能夠使我們更認識Nexus。

市占率競爭

隨著開放的網際網路發展,許多瀏覽器如雨後春筍般冒出。較為知名的就屬1993年大受歡迎的NCSA (National Center for Supercomputing Applications) Mosaic瀏覽器,該瀏覽器由Marc Andreessen開發,Mosaic瀏覽器可說是幫助Web1.0發展的大功臣,原本網際網路上寥寥無幾的網站,藉Mosaic操作直覺的特性及吸引人的介面迅速擴展。

Marc Andreessen隔年推出瀏覽器Netscape,增加了許多功能,使其全球市佔率高達80%且持續成長,Netscape立志為所有作業系統的使用者提供跨平台的使用體驗。因此,微軟開始認為自家販售的電腦要有預設瀏覽器,與Spyglass公司合作,該公司當時已高價收購了NCSA Mosaic瀏覽器,名稱改稱為Spyglass Mosaic。取得Spyglass的授權後,微軟以Mosaic基礎推出了Internet Explorer(IE)。

個人電腦販售後,微軟作業系統預設瀏覽器都是IE,使其市佔率開始成長,而Netscape在推出更新版時,大幅度的強化JavaScript與其餘功能,導致穩定性變差,IE順勢超越Mozilla公司的Netscape。

這場市占率之爭,讓後起直追的IE成為瀏覽器霸主,2003年市佔率更高達95%[1],而後期不斷更新Netscape再出售後,在2004年以Netscape原始碼推出Firefox。2008年Google 推出Chrome瀏覽器。在當時,IE對各家瀏覽器來說,是可望而不可即的存在,當時的Google執行長也因此反對開發網頁瀏覽器[2]。但其他高層並沒有放棄,基於Firefox開源程式碼推出了Chrome,強調簡潔介面和速度成功打出一片天。

架構演進史

看完了精彩的歷史故事,我們來探討網路瀏覽器程式架構的演進。

  • 單一程序(Single Process)

單一程序代表每次只能處理一個功能。瀏覽器是由多個功能模組組成,包括擴充功能、JavaScript執行環境等,這多個功能都放在同一程序內。意味著,如果有個模組損壞,瀏覽器就無法運作了。除此之外,單一程序的瀏覽器每次使用後,沒有辦法把記憶體完全清空,隨著使用時間增加,記憶體占用比也會越來越高,瀏覽器就會出現卡頓情況。

  • 多程序(Multi Processes)

Google Chrome為多程序瀏覽器揭開序幕。為何Chrome出現時,瀏覽器霸主IE就此殞落?因為Chrome將需要運行程式碼的執行緒(thread)分別出渲染程序(Renderer Process)與擴充功能程序(Plugins Process)。當頁面渲染或者擴充崩潰時,只會影響單一頁面或擴充功能;也不會影響到瀏覽器的主程序,更重要的也可避免惡意擴充直接取得用戶數據。

目前的Chrome獨立出了更多的程序,獨立程序雖然能使我們有更安全、更流暢的體驗,但同時越多的程序就需要越多的記憶體資源,當我們開啟Chrome瀏覽器多個頁面時,可以注意到電腦的記憶體占用比非常高。面對消耗記憶體的問題,2016年Google以服務導向架構(Services Oriented Architecture,SOA)概念[3]為設計目標,持續更新優化Chrome。

結語

瀏覽器的快速更迭,令人感嘆科技的日新月異。提醒了我們因著許多人的無私付出,科技才能如此快速的進步。全球資訊網之父Tim Berners-Lee的發明,完全以公共財公佈,任何人都可以免費使用,造就了後續不論是瀏覽器普及和各式網路技術的蓬勃發展。早期瀏覽器的開放原始碼,締造了現今的網路瀏覽器,供所有人學習與共享。

網際網路是現代人不可或缺的服務,瀏覽器更是電腦不可忽視的工具,不論是一般使用者或網路開發人員,都需要珍惜所擁有的共享資源,共同維護前人所打造的網路環境。瀏覽器的功能與可能性還在不斷突破,演進的齒輪仍持續轉動著,就讓我們拭目以待未來的發展。

[1] Microsoft’s Internet Explorer global market share is 95% according to OneStat.com. 檢自:https://web.archive.org/web/20210225175726/http://www.onestat.com/html/aboutus_pressbox15.html

[2] Steven Levy (2008). Inside Chrome: The Secret Project to Crush IE and Remake the Web. 檢自: https://www.wired.com/2008/09/mf-chrome

[3] John Abd-El-Malek (2016). Chrome Service Model.檢自: https://docs.google.com/document/d/15I7sQyQo6zsqXVNAlVd520tdGaS8FCicZHrN0yRu-oU/edit?usp=sharing

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