02.23 Android 各個版本WebView

前言:

Android 各個版本WebView

根據Google公佈的Android 各個系統版本市場佔有率(Google Android dashboards), Android 4.0及其以上系統將近90%左右,發展趨勢必將是未來市面上幾乎是Android 4.0以上系統。本文主要關注Android 4.0及以上系統WebView的實現,從Android WebView實現的Framework層大致可以分為三段Android 4.0系列,Android 4.1---4.3系列,Android 4.4及其以上系列。

WebView差異

WebView是Android系統提供能顯示網頁的系統控件,它是一個特殊的View,同時它也是一個ViewGroup可以有很多其他子View。在Android 4.4以下(不包含4.4)系統WebView底層實現是採用WebKit(http://www.webkit.org/)內核,而在Android 4.4及其以上Google 採用了chromium(http://www.chromium.org/)作為系統WebView的底層內核支持。在這一變化中Android 提供的WebView相關API並沒有發生大變化,在4.4上也兼容低版本的API並且引進了少部分API。這裡簡單介紹下基於Chromium 的Webview和基於Webkit webview的差異,基於Chromium Webview提供更廣的HTML5,CSS3,Javascript支持,在目前最新Android 系統版本5.0上基於chromium 37,Webview提供絕大多數的HTML5特性支持。Webkit JavaScript引起採用WebCore Javascript 在Android 4.4上換成了V8能直接提升JavaScript性能。另外Chromium 支持遠程調試(Chrome DevTools)。

WebKit for WebView VS Chromium for WebView性能比對(測試環境 小米2. CM Browser. Android 4.1.1 VS 4.4.3)

<table><tbody>Webkit for WebviewChromium for Webview備註
HTML5278434http://html5test.com/遠程調試不支持支持Android 4.4及以上支持內存佔用小大相差20-30M左右WebAudio不支持支持Android 5.0及以上支持WebGL不支持支持Android 5.0及以上支持
WebRTC不支持支持Android 5.0及以上支持/<tbody>/<table>

Android 4.0 WebView結構

Android 各個版本WebView

Android WebView API層主要提供給我們應用程序的接口,為了兼容向下版本Android在高版本中也是對這一層的API進行支持,因此如果底層發生變化,這些API接口層也不會發生太大變化。Android 平臺不僅提供應用層編程接口也提供native層編程。下面介紹上圖中的三個部分:

1)Android Framework:Android WebView是個特殊控件實現的支持需要Framework的代碼主要在./frameworks/base/core/java/android/webkit目錄下,在Android 4.0實現主要是在WebViewCore.java,BrowserFrame.java等文件。

2) Android JNI:需要有Native代碼支持,因此需要有JNI層實現,Android WebView 4.0的JNI層實現WebView相關代碼在./external/webkit/Source/WebKit/android/jni/目錄下,這一層起到承上啟下的作用,鏈接Framework層以及WebKit層的橋樑,比如相關的一些實現在WebviewCore.cpp,WebCoreFrameBridge.cpp等。

3) WebKit: WebKit內核,其核心主要是解析W3C標準以及渲染排版網頁,他是一個跨平臺的內核引擎,那麼需要支持各個平臺,需要我們的平臺實現層,在Android 4.0系統這一部分相關代碼主要在./external/webkit/Source/WebKit/android/WebCoreSupport/目錄下,比如FrameLoaderClientAndroid.cpp,ChromeClientAndroid.cpp,這一層負責WebCore與系統平臺的橋接,具體在不同平臺會有不同的實現。實現網頁的解析排版及渲染由WebCore來實現在Android 4.0源碼當中代碼位於./external/webkit/Source/WebCore/下,下面有WebCore實現的各個模塊功能支持的相關代碼,比如頁面視圖部分在page目錄的chrome.cpp,比如加載頁面需要的資源的loader中得FrameLoader.cpp等,這裡不在繼續深入詳解,有興趣的朋友可以下載Android 4.0源碼閱讀。

Android 4.1--4.3 WebView結構

Android 4.1--4.3版本WebView內核實現還是基於WebKit,但在WebView的Framework層發生了變化,引入了工廠模式,目地是為了將內核與上層API接口分離開來,分離的意義不僅僅是抽象接口,更重要的是將來能替換內核部分的實現。 在4.1--4.3這一系列版本native結構基本與4.0版本相同,下圖呈現新的變化:

Android 各個版本WebView

Android 4.0--4.3 渲染

儘管之前4.0,與4.1--4.3是在不同的結構系列,其兩者之間的差異主要是集中的Framework上的變化,這種變化更多體現在Framework層結構上的變化,WebKit內核極其在Android上的表現機制並沒有發生很大變化,他們的渲染機制是相同的。下面介紹Android 4.0--4.3的渲染機制:

Android 各個版本WebView

在Android 4.0上已經默認開啟硬件加速,因此WebView的渲染默認是基於硬件渲染的,通過本人分析其在WebView被隱藏的那一幀是採用軟件渲染,目的是減少硬件佔用,讓其他UI能及時的響應。在硬件渲染情況下WebView通過onDraw方法傳遞Canvas 並將其轉行為HardwareCanvas ,並生成native的 DrawGLFunction指針,通知native做渲染。在軟件模式下,WebView通過傳遞的Canvas 通知內核webkitDraw將內核的一幀生成picture傳輸到Canvas中,執行Canvas draw bitmap。

Android 4.4 WebView結構

在Android 4.4系統上 Google已經將系統默認的Webkit內核替換成自己的開源項目chromium,通過之前的版本分析,我們可以看到Android 對WebView的Framework 結構進行調整使其更抽象,更重要的目的還是集成自己的開源chromium。下面我們來看看WebView的結構發生了什麼樣的變化:

Android 各個版本WebView

目錄:

./frameworks/base/core/java/android/webkit

./frameworks/webview/chromium/java/com/android/webview/chromium

./external/chromium_org/android_webview

./external/chromium_org/content

為了將chromium項目集成到Android 中,chromium項目抽象出Android webview這一層,之前的接口抽離這時候已經變得很明顯,Android Webview基於chromium content API這一層,第三方瀏覽器廠商也可以採用這種方式,目前所瞭解的廠商有Opera使用這種方式。Android 4.4WebView的渲染核心目前也沒有發生太大變化,還是基於WebView的Canvas,將Chromium composit 結構繪製到WebView Canvas上。接入chromium內核,WebView瀏覽性能大幅度提升,但是和chrome for Android還是有些不同,主要體現在一下幾點:

1. chrome瀏覽器是多進程架構,Chromium for Android Webview 是單進程架構。

2. chrome瀏覽器 內存佔用比 Android WebView大的多。

3. chrome支持更多的HTML5 feature。

Android WebView展望:

Chromium項目編譯"android_webview_apk“ 目前實現是基於Android SurfaceView,其渲染性能高於Android WebView的Canvas,歷史遺留問題以及Android 系統WebView的作用特點,這一塊隨著Chromium 和 Android項目的整合,相信值得大家期待將來的Android WebView 的渲染性能會再次大幅提升。

本博客會持續更新Android WebView後續版本的變化,敬請關注 謝謝!

Android 5.0 Lollipop WebView

Lollipop版本中WebView的內核實現採用Chromium 37版本,這個版本帶來更多的安全性和穩定性。這個版本解決Android 4.4版本網頁當中請求訪問打開本地文件選擇器問題,引入新的回調接口,onShowFileChooser方法,需要此功能的可以在5.0上接上這個回調接口,並實現功能。另外這個版本提供安全許可給用戶選擇,當網頁需要訪問特殊資源時,會通知我們的應用程序,請求允許,回調接口為onPermissionRequest。之前我們也提到這個版本使得WebView默認支持WebAudio,WebGL,WebRTC等標準。

另外Google Android 還將webview做為一個能動態更新的app,能不更新Android版本情況下,更新WebView內核。Android 5.0 Webview默認提供減少內存佔用支持,並且智能選擇需要繪製的HTML document部門來提供性能。 當然開發者可以在自己應用程序需要時關閉這個選項(enableSlowWholeDocumentDraw)。


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