ChromiumonAndroid:認(rèn)識(shí)ChromiumWebView

Android KitKat一項(xiàng)重要的更新就是WebView采用Chromium/Blink渲染引擎，本文簡(jiǎn)要的敘述了新版WebView的主要特性、需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方以及WebView的代碼結(jié)構(gòu)等。

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WebView前世今生

WebView是Android平臺(tái)上一個(gè)非常重要的系統(tǒng)組件，用于將一個(gè)顯示W(wǎng)eb頁(yè)面的窗口部件view嵌入到應(yīng)用程序，并提供了一組API接口允許開(kāi)發(fā)者定制頁(yè)面加載和繪制的行為，比如響應(yīng)頁(yè)面加載狀態(tài)的變化和彈出JavaScript對(duì)話框的請(qǐng)求等等。自Android 1.0發(fā)布以來(lái)，WebView被廣泛地使用在應(yīng)用程序中，最典型的當(dāng)屬Stock瀏覽器了，它就是基于WebView開(kāi)發(fā)的一個(gè)瀏覽器程序。關(guān)于詳盡的文檔描述，請(qǐng)參看WebView的官方文檔。 

早期的WebView (在Android 4.4以前)是基于WebKit實(shí)現(xiàn)的，可以簡(jiǎn)單理解為直接在WebKit代碼庫(kù)中增加一個(gè)分支，解決Android平臺(tái)特定的頁(yè)面渲染方式以及通過(guò)JNI接口將WebKit的功能橋接為Java層的API接口。在圖形方面，WebView和Android平臺(tái)一樣，采用的是Skia圖形庫(kù)，但沒(méi)有啟用硬件加速，渲染性能非常不好，這也是許多使用者經(jīng)常抱怨的詬病之一。 

隨著Android 4.4 (KitKat) 平臺(tái)的發(fā)布，基于Chromium開(kāi)源項(xiàng)目的WebView成為KitKat平臺(tái)的一大亮點(diǎn)。新版WebView采用了與Chrome瀏覽器相同的Blink渲染引擎，v8 JavaScript引擎，網(wǎng)絡(luò)庫(kù)以及內(nèi)存分配器，在HTML5特性支持方面不僅與Chrome保持了更高的一致性，而且還彌補(bǔ)了舊版WebView在渲染性能方面的不足。Android平臺(tái)上所有使用WebView的應(yīng)用程序都將無(wú)縫透明地受益于新版WebView的特性支持和性能提升。

目前，Android KitKat上的WebView是基于Chromium 30.0.0.0，而Chromium開(kāi)源項(xiàng)目一直以6周一次的迭代周期在快速演進(jìn)，Google官方并沒(méi)有給出一個(gè)明確的計(jì)劃什么時(shí)候以什么方式升級(jí)WebView組件，也許是通過(guò)GMS，但盡管如此，就目前的情形來(lái)看，新版WebView只能在Android 4.4系統(tǒng)上使用。這就意味著目前市面大量Android 4.3或以前的設(shè)備都不能使用新版的WebView，享用不到新版WebView引入的好處。為什么其他非4.4的設(shè)備上不能使用呢？原因主要是Chromium WebView必須與AOSP (Android Open Source Project) 源代碼一起才能編譯，不能單獨(dú)從Chromium的代碼庫(kù)中編譯一個(gè)可以獨(dú)立安裝的軟件包。

主要特性

• 支持更多的HTML5特性，例如Web Socket, Web Worker, FileSystem API, Page Visibility API, CSSfilter等等。html5test.com跑分結(jié)果為448分，與Chrome瀏覽器非常接近了。

• 添加了對(duì)遠(yuǎn)程調(diào)試功能的支持。任何使用WebView的應(yīng)用程序默認(rèn)都開(kāi)啟了遠(yuǎn)程調(diào)試功能，通過(guò)USB線連接到開(kāi)發(fā)主機(jī)上，在主機(jī)的Chrome瀏覽器中輸入chrome://inspect就可以直接在開(kāi)發(fā)主機(jī)上直接調(diào)試WebView加載的頁(yè)面。開(kāi)發(fā)者也可以調(diào)用 setWebContentsDebuggingEnabled開(kāi)啟或關(guān)閉這個(gè)功能。這對(duì)廣大HTML5應(yīng)用開(kāi)發(fā)者絕對(duì)是一個(gè)福音。

• 更智能的內(nèi)存管理策略。舊版WebView需要應(yīng)用程序在系統(tǒng)內(nèi)存不足的情況下，顯式地調(diào)用freeMemory方法來(lái)釋放WebView占用的內(nèi)存資源，。而新版的 WebView中，freeMemory這個(gè)方法已經(jīng)被標(biāo)記為“deprecated”，也就是應(yīng)用程序不需要自己去釋放內(nèi)存，WebView的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)已經(jīng)考慮了對(duì)系統(tǒng)低內(nèi)存運(yùn)行時(shí)的響應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于低內(nèi)存的運(yùn)行狀態(tài)，WebView會(huì)主動(dòng)調(diào)整內(nèi)存分配策略，盡可能釋放一些已占用的內(nèi)存資源。

• 支持軟件渲染和硬件加速模式。Android應(yīng)用程序可以在manifest文件中指定hardwareAccelerated的值表明是否啟動(dòng)硬件加速，為了兼容早期使用WebView的應(yīng)用程序，新版WebView同時(shí)支持軟件渲染和硬件渲染兩種模式。

不足之處

• 尚有一些重量級(jí)的HTML5特性沒(méi)有支持，比如WebGL，WebRTC，其中原因是WebGL對(duì)圖形顯卡的要求很高，而目前市面上每個(gè)廠商的硬件能力不盡相同，所有激進(jìn)地開(kāi)啟WebGL的支持可能會(huì)導(dǎo)致平臺(tái)的一致性問(wèn)題，即同一個(gè)HTML5應(yīng)用在不同的設(shè)備上行不一致，有的能跑，有的掛掉。

• 尚有一些輕量級(jí)但實(shí)用的HTML5 API還不支持。典型的有兩個(gè)，一個(gè)是全屏Fullscreen API，另外一個(gè)是Network Information API.

• Canvas 2D沒(méi)有開(kāi)啟硬件加速模式。Canvas2D的性能和Chrome瀏覽器還是有一定差距，從代碼注釋來(lái)看，是因?yàn)閟kia庫(kù)中硬件加速的Canvas 2D后端Ganesh可能會(huì)導(dǎo)致WebView崩潰。

• 硬件加速渲染模式下所有對(duì)GPU的操作都發(fā)生在主線程中。UI主線程實(shí)在是太忙，如果能和Chrome一樣，專門為GPU操作創(chuàng)建一個(gè)線程，性能還可得到進(jìn)一步提升。

更新：最新的Chromium WebView，已經(jīng)添加了WebGL，WebRTC以及加速Canvas 2D的支持了。

代碼結(jié)構(gòu)

確切地說(shuō)，在AOSP中WebView是由三部分代碼組成：

• Chromium代碼：包含在external/chromium_org目錄中，其中android_webview/目錄包含了WebView的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)代碼和對(duì)應(yīng)的Java類包；

• Java橋接代碼：包含在framework/webview/java目錄中，提供了基于Chromium的WebViewProvider實(shí)現(xiàn)類WebViewChromium，這個(gè)類將被Android系統(tǒng)動(dòng)態(tài)加載后作為android.webkit.WebView的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)；

• Android平臺(tái)支持代碼：這部分代碼量少但至關(guān)重要。在硬件加速模式下，WebView必須能夠直接訪問(wèn)Android系統(tǒng)的顯存以及對(duì)HardwareCanvas執(zhí)行GL操作，而訪問(wèn)顯存和對(duì)HardwareCanvas的操作沒(méi)有相應(yīng)的SDK或NDK的支持，只能直接調(diào)用AOSP代碼。這也是前面提到的WebView必須和AOSP一起編譯的原因。

從AOSP中編譯WebView

如果編譯一個(gè)完整版的WebView，需要先要下載整個(gè)AOSP的代碼，運(yùn)行source build/envsetup.sh和lunch <target>命令后，進(jìn)入framework/webview目錄執(zhí)行mm –j8編譯WebView模塊，最后在out目前將會(huì)得到libchromiumwebview.so和libwebkit_plat_support.so兩個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，將這兩個(gè)so文件拷貝到目標(biāo)設(shè)備的/system/lib目錄下，重啟設(shè)備后就可以使用你自己編譯的WebView了。

 從Chromium中編譯WebView

實(shí)際上，也從直接從Chromium代碼庫(kù)中編譯WebView，但這個(gè)WebView并不是一個(gè)完整的WebView。前面說(shuō)到，WebView還包括了Android平臺(tái)支撐代碼，而Chromium代碼庫(kù)并沒(méi)有包含這部分代碼，所以編譯出來(lái)的WebView只有純軟件的渲染模式。因此，它對(duì)幫助驗(yàn)證一個(gè)WebView功能性方面的問(wèn)題還有有用的，對(duì)于優(yōu)化渲染性能只能從AOSP編譯了。

根據(jù)chromium.org官方文檔，下載chromium代碼庫(kù)，配置好環(huán)境后運(yùn)行：

$ . build/android/envsetup.sh
$ android_gyp
$ ninja –C out/Release android_webview_apk

編譯成功后，在out/Release/apks目錄中會(huì)有一個(gè)名為AndroidWebView.apk的文件生成，它是一個(gè)Shell程序，提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的UI，方便開(kāi)發(fā)者驗(yàn)證WebView的核心功能，但AndroieWebView.apk并沒(méi)有直接使用android.webkit.WebView，而是基于WebView的核心類AwContents實(shí)現(xiàn)的，查看manifest文件你會(huì)發(fā)現(xiàn)它將android:hardwareAccelerated設(shè)置為false了，也就是說(shuō)應(yīng)用程序沒(méi)有開(kāi)啟硬件加速，相應(yīng)地WebView也只是工作在軟件渲染模式下。如果強(qiáng)制把a(bǔ)ndroid:hardwareAccelerated設(shè)置為true，這個(gè)Shell程序則不能正常顯示網(wǎng)頁(yè)了，這是意料之中的，硬件加速渲染模式必須要與AOSP一起編譯才會(huì)有。

參考資源

[1] WebView SDK，http://developer.android.com/reference/android/webkit/WebView.html

[2] Web程序的遷移，http://developer.android.com/guide/webapps/migrating.html

[3] WebView for Android, https://developers.google.com/chrome/mobile/docs/webview

[4] 遠(yuǎn)程調(diào)試 for Android, https://developers.google.com/chrome-developer-tools/docs/remote-debugging

[5] Android上編譯Chromium, https://code.google.com/p/chromium/wiki/AndroidBuildInstructions

文章標(biāo)題：ChromiumonAndroid:認(rèn)識(shí)ChromiumWebView
網(wǎng)站地址：http://muchs.cn/article30/joposo.html

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