webkit for android

1、webkit for android网上有许多webkit的分析文章，其中针对android porting的一篇文章WebKit WebKit For Android，写的非常好，分析得非常深入。不过这篇文章针对的Android版本比较老（具体版本无从考究），因此本文将在这篇文章的基础上，加入android 4.0 webkit porting的一些内容。一、Android WebKit简介Webkit是一个开源的浏览器排版和渲染引擎，包含WebCore和JavascriptCore。WebKit有众多的实现(Qt、Gtk, windows, chromium, android, etc)。

2、Android 4.0平台的Web引擎框架采用了WebKit中的WebCore，javascript引擎则是采用google的V8引擎。Android 4.0的webkit采用了和chromium 12.0.742.130中webkit相同的codebase，webkit版本为534.30。二、Android WebKit模块框架Android平台的WebKit上层由Java语言封装，并且作为API提供给Android应用开发者，而底层使用WebKit核心库 （WebCore）进行网页排版。WebKit模块分为两个部分: Java层和C层（webkit库）。Java层和C层通过JNI相互调用，

3、如图1所示：图1 Android WebKit模块框架在webkit其它平台的移植中，webkit层就是封装WebCore，为上层应用提供接口的。Android的平台 具有一定的特殊性，需要提供Java API接口，应用程序框架也是基于Java的，所以在Android的移植中，webkit层实际上被拆成两部分，Java部分和C+部分，它们之间通 过JNI接口进行通讯。JNI是一种双向通讯机制，Java代码可以调用C/C+代码，C/C+代码也可以调用Java代码。通常，WebCore中回调Java的代码都位于WebKit(Android Implementation)层，但有一个例外，就是Sou

4、rce/WebCore/platform/android /GeolocationServiceBridge.cpp，该文件也包含回调到Java的代码。2.1 Java层框架2.1.1 Java层源码说明Java层的代码位于frameworks/base/core/java/android/webkit目录下。各文件的简单说明如下：AccessibilityInjector.java为WebView注入Accessibility. Accessibity是为残障人士提供辅助支持的BrowserFrame.java对WebCore中Frame对象的Java层封装，用于创建WebCore中定义的F

5、rame，以及为该Frame对象提供Java层回调方法ByteArrayBuilder.java辅助对象，用于byte块链表的处理。android 4.0 WebKit中不再使用CacheLoader.javaandroid 4.0 WebKit中不再使用CacheManager.javaCache管理对象，负责Java层Cache对象管理android 4.0使用chromium_net处理缓存，不再需要CallbackProxy.java该对象是用于处理WebCore与UI线程消息的代理类。当有Web事件产生时WebCore线程会调用该回调代理类，代理类会通过消息的方式通知UI线程，并且调

6、用设置的客户对象的回调函数。CertTool.java证书工具ClientCertRequestHandler.java处理客户端证书请求ConsoleMessage.java来自WebCore的Javascript控制台消息ContentLoader.javaandroid 4.0 WebKit中不再使用CookieManager.java根据RFC2109规范，管理cookies。android 4.0使用chromium_net处理Cookie，不再需要CookieSyncManager.javaCookies同步管理对象，该对象负责同步RAM和Flash之间的Cookies数据。实际的

7、物理数据操作在基类WebSyncManager中完成。android 4.0不再需要DataLoader.javaandroid 4.0 WebKit中不再使用DateSorter.java日期排序。分类最近一周、最近一月、最近一年DebugFlags.java定义调试标志DeviceMotionAndroidOrientationManager.java用于实现DeviceMotion和DeviceOrientationDeviceMotionService.java实现SensorEventListener接口，处理动作DeviceOrientationService.java实现Sens

8、orEventListener接口，处理方向变化DownloadLister.java下载侦听器接口FileLoader.javaandroid 4.0 WebKit中不再使用FindActionModeCallback.java页内查找回调。注：Android 4.0的页内查找有很多bug，基本上不可用FrameLoader.javaFrame载入器，用于载入网页Frame数据GeolocationPermission.java用于管理浏览器UI的位置信息权限GeolocationService.java实现java侧的GeolocationServiceAndroidHTML5Audio.

9、javaHTML5 audio支持类HTML5VideoFullScreen.java全屏视频视图，仅提供给浏览器使用HTML5VideoInline.java内嵌视频视图，仅提供给浏览器使用HTML5VideoView.java视频视图，仅提供给浏览器使用HTML5VideoViewProxy.javaHTML5视频视图代理类HttpAuthHandler.javaHTTP认证请求，需要用户处理。比如登录路由器的管理页面。HttpAuthHandlerImpl.javaHttpAuthHandler实现，仅用于Android Java HTTP stackJniUtil.java供JNI使用

10、的实用类，用于获取cache目录等C代码无法直接获取的信息，以及读取资源包中的文件等JsPromptResult.javaJs结果提示对象，用于向用户提示Javascript运行结果。JsResult.javaJs结果对象，用于用户交互JWebCoreJavaBridge.java用Java与WebCore库中Timer和Cookies对象交互的桥接代码。KeyStoreHandler.javahttps相关处理L10nUtils.java字符串国际化，在使用chrome http stack时用到LoadListener.java载入器侦听器，用于处理载入器侦听消息。android 4.0

11、WebKit中不再使用MimeTypeMap.javaMIME类型映射MockGeolocation.java模拟地理位置信息Network.java该对象封装网络连接逻辑，为调用者提供更为高级的网络连接接口。OverScrollGlow.java用于实现OverScroller效果PerfChecker.java性能测试Plugin.java插件处理相关PluginData.java插件处理相关PluginFullScreenHolder.java插件处理相关PluginList.java插件处理相关PluginManager.java插件处理相关PluginStub.java插件处理相关S

12、earchBox.java定义搜索对话框接口SearchBoxImpl.java搜索对话框接口实现SelectActionModeCallback.java页面内选择时的回调。BUG很多SslCertLookupTable.javahttps相关处理SslClientCertLookupTable.javahttps相关处理SslErrorHandler.javahttps相关处理SslErrorHandlerImpl.javahttps相关处理StreamLoader.javaandroid 4.0 WebKit中不再使用UrlInterceptHandler.java用于google ge

13、ars，已废弃UrlInterceptRegistry.java用于google gears，已废弃URLUtil.javaURL处理实用类ValueCallback.java回调接口，用于异步返回数据值ViewManager.java子视图管理类，主要用于管理插件视图ViewStateSerializer.javaWebView视图序列化和反序列化WebBackForwardList.java该对象包含WebView对象中显示的历史数据。WebBackForwardListClient.java浏览历史处理的客户接口类，所有需要接收浏览历史改变的类都需要实现该接口。WebChromeClie

14、nt.javaChrome客户基类，Chrome客户对象在浏览器文档标题、进度条、图标改变时候会得到通知。WebHistoryItem.java该对象用于保存一条网页历史数据WebIconDatabase.java图标数据库管理对象，所有的WebView均请求相同的图标数据库对象WebResourceResponse.java封装某个资源的响应信息WebSettings.javaWebView的管理设置数据，该对象数据是通过JNI接口从底层获取。WebStorage.java处理webstorage数据库WebSyncManager.java数据同步对象，用于RAM数据和FLASH数据的同步操

15、作。WebTextView.java在html文本输入控件激活时，显示系统原生编辑组件WebView.javaWeb视图对象，用于基本的网页数据载入、显示等UI操作。WebViewClient.javaWeb视图客户对象，在Web视图中有事件产生时，该对象可以获得通知。WebViewCore.java该对象对WebCore库进行了封装，将UI线程中的数据请求发送给WebCore处理，并且通过CallbackProxy的方式，通过消息通知UI线程数据处理的结果。WebViewDatabase.java该对象使用SQLiteDatabase为WebCore模块提供数据存取操作。WebViewFra

16、gment.java实现WebView嵌入到Fragment中WebViewWorker.java实现html5 workers，在UI线程和webkit线程开启单独的线程ZoomControlBase.java缩放控件接口ZoomControlEmbedded.java内置缩放控件ZoomControlExternal.java扩展缩放控件，已废弃ZoomManager.java维护WebView的缩放状态2.1.2 Java层主要类关系图WebKit Java层包含79个Java文件，主要的类关系图如下：1）WebViewWebView类是WebKit模块Java层的视图类，所有需要使用W

17、eb浏览功能的Android应用程序都要创建该视图对象显示和处理请求的 网络资源。目前，WebKit模块支持HTTP、HTTPS、FTP以及javascript请求。WebView作为应用程序的UI接口，为用户提供了 一系列的网页浏览、用户交互接口，客户程序通过这些接口访问WebKit核心代码。2）WebViewDatabaseWebViewDatabase是WebKit模块中针对SQLiteDatabase对象的封装，用于存储和获取运行时浏览器保存的缓冲数据、历 史访问数据、浏览器配置数据等。该对象是一个单实例对象，通过getInstance方法获取WebViewDatabase的实例。 W

18、ebViewDatabase是WebKit模块中的内部对象，仅供WebKit框架内部使用。3）WebViewCoreWebViewCore类是Java层与C层WebKit核心库的交互类，客户程序调用WebView的网页浏览相关操作会转发给 BrowserFrame对象。当WebKit核心库完成实际的数据分析和处理后会回调WebViweCore中定义的一系列JNI接口，这些接口会通过 CallbackProxy将相关事件通知相应的UI对象。4）CallbackProxyCallbackProxy是一个代理类，用于UI线程和WebCore线程交互。该类定义了一系列与用户相关的通知方法，当WebCo

19、re完成相应的数据处理，则会调用CallbackProxy类中对应的方法，这些方法通过消息方式间接调用相应处理对象的处理方法。5）BrowserFrameBrowserFrame类负责URL资源的载入、访问历史的维护、数据缓存等操作，该类会通过JNI接口直接与WebKit C层库交互。6）JWebCoreJavaBridge该类为Java层WebKit代码提供与C层WebKit核心部分的Timer和Cookies操作相关的方法。7）WebSettings该对象描述了WEB浏览器访问相关的用户配置信息。8）DownloadListener下载侦听接口，如果客户代码实现该接口，则在下载开始、失败、

20、挂起、完成等情况下，DownloadManagerCore对象会调用客户代码中实现的DwonloadListener方法。9）WebBackForwardListWebBackForwarList对象维护着用户访问历史记录，该类为客户程序提供操作访问浏览器历史数据的相关方法。10）WebViewClientWebViewClient类定义了一系列事件方法，如果Android应用程序设置了WebViewClient派生对象，则在页面载入、资源载入、页面访问错误等情况发生时，该派生对象的相应方法会被调用。11）WebBackForwardListClientWebBackForwardListCl

21、ient对象定义了对访问历史操作时可能产生的事件接口，当用户实现了该接口，则在操作访问历史时（访问历史移除、访问历史清空等）用户会得到通知。12）WebChromeClientWebChromeClient类定义了与浏览窗口修饰相关的事件。例如接收到Title、接收到Icon、进度变化时，WebChromeClient的相应方法会被调用。2.1.3 流载入器（已废弃）在Android 4.0之前的版本，数据载入都是在Java层实现的，从4.0开始，Android webkit引入了chromium的部分代码，输入载入走的是C+代码。不过原有的Java代码仍然保留，可以在编译webkit时用 U

22、SE_CHROME_NETWORK_STACK宏进行切换。2.2 C层框架2.2.1 C类与Java类的关系WebKit类一般被拆成两个，Java类和C+类。比如在Java API部分，有一个WebView类，在C+部分，也有一个WebView类。WebViewCore, WebSettings等等也是同样的。需要注意的是，JNI是C语言接口，所以Java类并不能直接调用C+代码，需要在C+代码中export出C语言接口。所以代码中使用了一个技巧，在Java类中定义一个int成员变量（实际上是一个指针），指向对应的C+类，如下图所示：1BrowserFrame与BrowserFrame Jav

23、a类相对应的C+类为WebFrame(文件名为WebCoreFrameBridge.cpp)，该类为Dalvik虚拟机回调 BrowserFrame类中定义的本地方法进行了封装。与BrowserFrame中回调函数（Java层）相对应的C层结构定义如下：struct WebFrame:JavaBrowserFrame jweak mObj; jweak mHistoryList; / WebBackForwardList object jmethodID mStartLoadingResource; jmethodID mMaybeSavePassword; jmethodID mShould

24、InterceptRequest; jmethodID mLoadStarted; jmethodID mTransitionToCommitted; jmethodID mLoadFinished; jmethodID mReportError; jmethodID mSetTitle; jmethodID mWindowObjectCleared; jmethodID mSetProgress; jmethodID mDidReceiveIcon; jmethodID mDidReceiveTouchIconUrl; jmethodID mUpdateVisitedHistory; jme

25、thodID mHandleUrl; jmethodID mCreateWindow; jmethodID mCloseWindow; jmethodID mDecidePolicyForFormResubmission; jmethodID mRequestFocus; jmethodID mGetRawResFilename; jmethodID mDensity; jmethodID mGetFileSize; jmethodID mGetFile; jmethodID mDidReceiveAuthenticationChallenge; jmethodID mReportSslCer

26、tError; jmethodID mRequestClientCert; jmethodID mDownloadStart; jmethodID mDidReceiveData; jmethodID mDidFinishLoading; jmethodID mSetCertificate; jmethodID mShouldSaveFormData; jmethodID mSaveFormData; jmethodID mAutoLogin; AutoJObject frame(JNIEnv* env) return getRealObject(env, mObj); AutoJObject

27、 history(JNIEnv* env) return getRealObject(env, mHistoryList); ;该结构作为WebFrame（C层）的一个成员变量（mJavaFrame），在WebFrame构造函数中，用 BrowserFrame（Java层）类的回调方法的method ID初始化JavaBrowserFrame结构的各个域。初始后，当WebCore（C层）在剖析网页数据时，有Frame相关的资源改变，比如WEB 页面的主题变化，则会通过mJavaFrame结构，调用指定BrowserFrame对象的相应方法，通知Java层处理。2JWebCoreJavaBrid

28、ge与该对象相对应的C层对象为JavaBridge，JavaBridge对象继承了TimerClient, CookieClient, KeyGenerateorClient, FileSystemClient类，主要负责WebCore中的定时器和Cookie管理。与Java层JWebCoreJavaBridge类中方法 method ID相关的是JavaBridege中几个成员变量，在构造JavaBridge对象时，会初始化这些成员变量，之后有Timer或者Cookies事件 产生，WebCore会通过这些ID值，回调对应JWebCoreJavaBridge的相应方法。3LoadListen

29、er与该对象相关的C层对象为WebCoreResourceLoader，与LoaderListener中回调函数（Java层）相对应的C层结构 是struct resourceloader_t，该结构保存了LoadListener对象ID、CancelMethod ID以及DownloadFiledMethod ID等值。当有Cancel或者Download事件产生，WebCore会回调LoadListener类中的CancelMethod或者 DownloadFileMethod。4WebViewCore与WebViewCore相关的C类是WebViewCorel，定义了两个数据结构，一个是

30、WebViewCoreFields，对应于Java 层WebViewCore对象的成员变量，另一个是WebViewCore:JavaGlue，对应于Java层WebViewCore对象的成员方 法。定义如下：/ Field ids for WebViewCorestruct WebViewCoreFields jfieldID m_nativeClass; jfieldID m_viewportWidth; jfieldID m_viewportHeight; jfieldID m_viewportInitialScale; jfieldID m_viewportMinimumScale; j

31、fieldID m_viewportMaximumScale; jfieldID m_viewportUserScalable; jfieldID m_viewportDensityDpi; jfieldID m_webView; jfieldID m_drawIsPaused; jfieldID m_lowMemoryUsageMb; jfieldID m_highMemoryUsageMb; jfieldID m_highUsageDeltaMb; gWebViewCoreFields;/ -struct WebViewCore:JavaGlue jweak m_obj; jmethodI

32、D m_scrollTo; jmethodID m_contentDraw; jmethodID m_layersDraw; jmethodID m_requestListBox; jmethodID m_openFileChooser; jmethodID m_requestSingleListBox; jmethodID m_jsAlert; jmethodID m_jsConfirm; jmethodID m_jsPrompt; jmethodID m_jsUnload; jmethodID m_jsInterrupt; jmethodID m_didFirstLayout; jmeth

33、odID m_updateViewport; jmethodID m_sendNotifyProgressFinished; jmethodID m_sendViewInvalidate; jmethodID m_updateTextfield; jmethodID m_updateTextSelection; jmethodID m_clearTextEntry; jmethodID m_restoreScale; jmethodID m_needTouchEvents; jmethodID m_requestKeyboard; jmethodID m_requestKeyboardWith

34、Selection; jmethodID m_exceededDatabaseQuota; jmethodID m_reachedMaxAppCacheSize; jmethodID m_populateVisitedLinks; jmethodID m_geolocationPermissionsShowPrompt; jmethodID m_geolocationPermissionsHidePrompt; jmethodID m_getDeviceMotionService; jmethodID m_getDeviceOrientationService; jmethodID m_add

35、MessageToConsole; jmethodID m_formDidBlur; jmethodID m_getPluginClass; jmethodID m_showFullScreenPlugin; jmethodID m_hideFullScreenPlugin; jmethodID m_createSurface; jmethodID m_addSurface; jmethodID m_updateSurface; jmethodID m_destroySurface; jmethodID m_getContext; jmethodID m_keepScreenOn; jmeth

36、odID m_sendFindAgain; jmethodID m_showRect; jmethodID m_centerFitRect; jmethodID m_setScrollbarModes; jmethodID m_setInstallableWebApp; jmethodID m_enterFullscreenForVideoLayer; jmethodID m_setWebTextViewAutoFillable; jmethodID m_selectAt; AutoJObject object(JNIEnv* env) / We hold a weak reference t

37、o the Java WebViewCore to avoid memeory / leaks due to circular references when WebView.destroy() is not / called manually. The WebView and hence the WebViewCore could become / weakly reachable at any time, after which the GC could null our weak / reference, so we have to check the return value of t

38、his method at / every use. Note that our weak reference will be nulled before the / WebViewCore is finalized. return getRealObject(env, m_obj); ;WebViewCore类有个JavaGlue对象作为成员变量，在构建WebViewCore对象时，用WebViewCore（Java层）中 的方法ID值初始化该成员变量。并且会将构建的WebViewCore对象指针复制给WebViewCore（Java层）的mNativeClass， 这样将WebViewCo

39、re（Java层）和WebViewCore（C层）关联起来。5WebSettings与WebSettings相关的C层结构是struct FieldIds(文件名WebSettings.cpp)，该结构保存了WebSettings类中定义的属性ID以及方法ID，在构建FieldIds对象时，会设置这些方法和属性的ID值。6WebView与WebView相关的C层类是WebView，该类中的m_javaGlue中保存着WebView（Java层）中定义的属性和方法ID，在 WebView（C层）构造方法中初始化，并且将构造的WebView对象（C层）的指针，赋值给WebView类（Java层）的

40、 mNativeClass变量，这样WebView（Java层）和WebView对象（C层）建立了关系。三、基本流程分析3.1 webkit初始化Android提供了WebView类，该类提供客户化浏览显示的功能。如果客户需要加入浏览器的支持，可像使用其它视图类一样加入应用程序，显示 给用户。当客户代码中第一次生成WebView对象时，会初始化WebKit库（包括Java层和C层两个部分），之后用户可以操作WebView对象完 成网络或者本地资源的访问。WebView对象的生成主要涉及4个类CallbackProxy、WebViewCore、WebViewDatabase以及 BrowserF

41、rame。其中CallbackProxy对象为WebKit模块中UI线程和WebKit类库提供交互功能，WebViewCore是 WebKit的核心层，负责与C层交互以及WebKit模块C层类库初始化，WebViewDatabase为WebKit模块运行时缓存、cookie 等数据存储提供支持，BrowserFrame用于创建WebCore中的Frame，并为Frame提供Java层回调方法。WebKit模块初始化流 程如下：实例化WebView 创建CallbackProxy对象 创建WebViewCore对象1. 调用System.loadLibrary载入webcore相关类库（C层）2

42、. 如果是第一次初始化WebViewCore对象，创建WebCoreTherad线程3. 创建EventHub对象，处理WebViewCore事件4. 获取WebIconDatabase对象实例5. 向WebCoreThread发送初始化消息 创建BrowserFrame对象 向WebView发送WEBCORE_INTIALIZED_MSG_ID消息，通知初始化完成 获取WebViewDatabase实例 调用init初始化WebView 收到WEBCORE_INITIALIZED_MSG_ID消息后，调用nativeCreate3.1.1 JNI native方法注册在创建WebViewCo

43、re时进行，调用System.loadLibrary方法载入webcore相关类库，该过程由Dalvik虚拟机完 成，它会从动态链接库目录中寻找libWebCore.so类库，载入到内存中，并且调用WebKit初始化模块的JNI_OnLoad方法（代码见 WebCoreJniOnLoad.cpp）。WebKit模块的JNI_OnLoad方法中完成了如下初始化操作：1. 初始化JavaBridgeregisterJavaBridge获取JWebCoreJavaBridge类的mNativeBridge成员变量的fieldID，以及注册JWebCoreJavaBridge类中的native方法2.

44、 初始化JniUtilregisterJniUtil注册JniUtil类中的native方法3. 初始化WebFrameregisterWebFrame获取BrowserFrame类的mNativeFrame成员变量的ID，以及注册BrowserFrame类中的native方法4. 初始化WebCoreResourceLoaderregisterResourceLoader获取LoadListener类的mNativeLoader成员的ID，以及注册LoadListener类中的native方法5. 初始化WebViewCoreregisterWebViewCore获取WebViewCore类的java成员的ID，以及注册WebViewCore类中的native方法6. 初始化WebHistoryregisterWebHistory获取WebHistoryItem类的java成员的ID