quantum 这个词来自拉丁语 quantus，意思是 how great - 多么伟大
Quantum 是 Mozilla 为了构建下一代 Web 引擎的项目。在正式介绍它之前，我们需要先了解一些浏览器的相关知识。
图1. 浏览器结构，源自 How Browsers Work
- 用户界面（User Interface）：除了用于显示网页内容的视口之外，你能看到的其它所有部分都属于用户界面，诸如地址栏、前进/后退按钮、书签菜单等。
- 浏览器引擎（Browser Engine）：在用户界面和渲染引擎之间传送指令。
- 渲染引擎（Rendering Engine）：负责显示浏览器请求回来的资源内容。资源可以是 HTML 文档、PDF、图片或其它类型，它们的位置都是用 URI 指定的。如果请求的资源是 HTML，那渲染引擎就负责解析 HTML 和 CSS，并将解析后的内容显示在屏幕上。
- 网络（Networking）：负责网络调用，比如 HTTP 请求。不同平台的实现会有所差异。
- JS 解释器（Javascript Interpreter）：用于解析和执行 JavaScript 代码。
- 用户界面后端（UI Backend）：用于绘制基础小部件，比如组合框和窗口等。此层会公开平台无关的通用接口，而它的底层则是调用操作系统的用户界面方法。
- 数据持久化存储（Data Persistence）：浏览器的客户端持久化存储，诸如 Cookie、Local Storage、Session Storage、 IndexDB、WebSQL 等。
渲染引擎（Rendering Engine）也叫布局引擎（Layout Engine）。浏览器的渲染引擎，有时也简称为浏览器引擎（Browser Engine）。
注意：这里的 Browser Engine 不同于图1中的 Browser engine
所以，以下名词往往是等价的：
浏览器的渲染引擎 ~ 浏览器引擎 ~ 渲染引擎 ~ 布局引擎
主流浏览器用到的渲染引擎如下：
| 浏览器 | 渲染引擎（开发语言） | 脚本引擎（开发语言） |
|---|---|---|
| Chrome | Blink (c++) | V8 (c++) |
| Opera | Blink (c++) | V8 (c++) |
| Safari | Webkit (c++) | JavaScript Core (nitro) |
| FireFox | Gecko (c++) | SpiderMonkey (c/c++) |
| Edge | EdgeHTML (c++) | Chakra JavaScript Engine (c++) |
| IE | Trident (c++) | Chakra JScript Engine (c++) |
之所以列出“脚本引擎”，旨在强调渲染引擎不负责 JS。对 JS 的解释和执行是由独立的引擎完成的，比如大名鼎鼎的 V8 引擎。
对 HTML 文档来说，渲染引擎的主要任务就是解析 HTML 和 CSS，再把最终的结果绘制到屏幕上。
下面是各个渲染引擎的时间线，我们可以很直观地看出她们的生日和年龄。其中，Trident、KHTML、Presto 已经停止更新；Gecko、Webkit、Blink 和 Edge 依然在持续更新中。
图2. 浏览器引擎，源自维基百科 Browser engine
2013年，Mozilla 启动了一项研究型项目 Servo。这是一个从零开始设计的浏览器引擎，目标是提高并发性和并行性，同时减少内存安全漏洞。它是由 Rust 语言编写的，而 Rust 有更好的内存安全属性和并发功能。
2016年4月，考虑到 Servo 还需要几年才能成为功能完备的浏览器引擎。所以，Mozilla 决定启动 Quantum 项目，将 Servo 的稳定部分带到 Firefox 里。
Gecko 是 Mozilla 的一个成熟且功能健全的 Web 浏览器引擎，它起源于1997年的 Netscape。Mozilla 采用渐进式的方法，将 Servo 里已稳定的组件迁移到 Gecko 中，用户将不必等很长时间就能看到 Firefox 在稳定性和性能上的显著改进。
2017年11月发布的 Firefox 57 是第一版启用了 Servo 组件的浏览器，之后便在此版本的基础上进行迭代开发。
关于集成到 Firefox 中的 Servo 组件，可查看 Jack Moffitt 的演讲视频 Web Engines Hackfest
Quantum 以 Gecko 引擎为基础，同时利用了 Rust 的良好并发性和 Servo 的高性能组件，为 Firefox 带来了更多的并行化和 GPU 运算，让 Firefox 更快更可靠。
Quantum 是一个将 Mozilla 的多个社区及其代码仓库联系在一起的大项目，它包含多个子项目：
- rust-bindgen：是 Rust 语言的 C++ 绑定生成器。Quantum 用它生成的代码，可用在 Firefox 的 C++ 代码和 Servo 的 Rust 组件之间。感兴趣的朋友可以查看 Contributing to rust-bindgen。
- Quantum CSS：也叫 Stylo，旨在把 Servo 的并行 CSS 系统集成到 Gecko 中，可以充分利用多核 CPU 的硬件特性。
- Quantum Render：旨在将 WebRender 作为 Firefox 的图形后端。WebRender 是 Servo 针对 GPU 渲染进行了优化的下一代渲染器，它用保留模式模型替换立即模式绘制模型，通过利用 CSS/DOM 和场景图的相似性，让 GPU 加速更容易。
- Quantum Compositor：将 Gecko 现有的合成器移到自己的进程中，将图形驱动程序相关的崩溃和浏览器页签隔离开来，以让 Firefox 更稳定。此特性已经在 Firefox 53 里发布了。
- Quantum DOM：在 DOM 中使用协同调度线程来提高响应速度，而不用增加进程数和内存，这会让 Gecko 更具响应性，尤其是当有大量后台页签打开的时候。不同页签（也可能是不同 iframe）的 JS 代码将运行在独立的线程中，某些后台页签的代码将永远不会被运行。更多可查看 Bill McCloskey 的博客。
- Quantum Flow：探讨了目前尚未被涵盖的性能改进，例如 UI 性能优化。
至此，大家对 Quantum 项目的由来和概况有了初步的认识。后续，我会继续探索更多详细内容。敬请期待。