WebView如何做资源缓存？
这道题想考察什么？
- 是否了解WebView如何做资源缓存操作与真实场景使用，是否熟悉WebView如何做资源缓存
考察的知识点
- WebView如何做资源缓存的概念在项目中使用与基本知识
考生应该如何回答
一般H5的加载流程：
- 加载开始前做初始化工作，包括Runtime初始化，创建WebView等；
- 完成初始化之后，WebView开始去请求资源加载H5页面；
- 页面发起CGI请求对应的数据（或者通过本地缓存获取），拿到数据后对DOM进行操作更新。
从流程上看存在的直观的问题：
- 终端耗时：终端初始化阶段的时间里（网络资料显示耗时在1s以上），网络完全是处于空闲等待状态的，浪费时间；
- 资源和数据动态拉取，获取的速度受制于网络速度；
那么解决方案是怎样的呢？
针对上述问题，主流的解决方案有：
- WebView自带的H5缓存机制
- 预加载
- 离线包
下面我们就重点分析一下缓存机制的解决方案。
1.缓存机制
H5中有很多的特性，其中就包括离线存储（也可称为缓存机制）这个重要的特性。加入了缓存机制，意味着web应用可以进行缓存，在没有网络的情况下进行离线访问。缓存机制带来的好处包括：
- 离线访问：用户可以在离线环境下使用
- 提高速度：缓存在本地的资源加载速度更快
- 减少服务器压力：只需下载更新过的文件，无需每次加载页面都进行一次完整的请求流程
到目前为止，H5的缓存机制一共有六种，分别是：
- 浏览器缓存机制
- Application Cache（AppCache）机制
- Dom Storgage（Web Storage）存储机制
- Web SQL Database存储机制
- Indexed Database（IndexedDB）
- File System API
下面我们详细分析一下这几种缓存机制
-
浏览器缓存机制
a. 原理
根据 HTTP 协议头里的 Cache-Control（或 Expires）和 Last-Modified（或 Etag）等字段来控制文件缓存的机制
下面详细介绍Cache-Control、Expires、Last-Modified & Etag四个字段Cache-Control：用于控制文件在本地缓存有效时长。
如服务器回包：Cache-Control:max-age=600，则表示文件在本地应该缓存，且有效时长是600秒（从发出请求算起）。在接下来600秒内，如果有请求这个资源，浏览器不会发出 HTTP 请求，而是直接使用本地缓存的文件。Expires：与Cache-Control功能相同，即控制缓存的有效时间。
- Expires是 HTTP1.0 标准中的字段，Cache-Control 是 HTTP1.1 标准中新加的字段
- 当这两个字段同时出现时，Cache-Control 优先级较高
Last-Modified：标识文件在服务器上的最新更新时间。
下次请求时，如果文件缓存过期，浏览器通过 If-Modified-Since 字段带上这个时间，发送给服务器，由服务器比较时间戳来判断文件是否有修改。如果没有修改，服务器返回304告诉浏览器继续使用缓存；如果有修改，则返回200，同时返回最新的文件。
Etag：功能同Last-Modified ，即标识文件在服务器上的最新更新时间。
1.不同的是，Etag 的取值是一个对文件进行标识的特征字串。
2.在向服务器查询文件是否有更新时，浏览器通过If-None-Match 字段把特征字串发送给服务器，由服务器和文件最新特征字串进行匹配，来判断文件是否有更新：没有更新回包304，有更新回包200
3.Etag 和 Last-Modified 可根据需求使用一个或两个同时使用。两个同时使用时，只要满足基中一个条件，就认为文件没有更新。
常见用法是：
- Cache-Control与 Last-Modified一起使用；
- Expires与 Etag一起使用；
即一个用于控制缓存有效时间，一个用于在缓存失效后，向服务查询是否有更新
特别注意：浏览器缓存机制 是 浏览器内核的机制，一般都是标准的实现
即Cache-Control、 Last-Modified 、 Expires、 Etag都是标准实现，你不需要操心
b. 特点
- 优点：支持 Http协议层
- 不足：缓存文件需要首次加载后才会产生；浏览器缓存的存储空间有限，缓存有被清除的可能；缓存的文件没有校验。
对于解决以上问题，可以参考手 Q 的离线包
c. 应用场景
静态资源文件的存储，如JS、CSS、字体、图片等。Android Webview会将缓存的文件记录及文件内容会存在当前 app 的 data 目录中。WebView内置自动实现，使用默认的CacheMode就可以实现。
2. Application Cache 缓存机制
a. 原理
- 以文件为单位进行缓存，且文件有一定更新机制（类似于浏览器缓存机制）
- AppCache 原理有两个关键点：manifest 属性和 manifest 文件。
<!DOCTYPE html>
<html manifest="demo_html.appcache">
// HTML 在头中通过 manifest 属性引用 manifest 文件
// manifest 文件：就是上面以 appcache 结尾的文件，是一个普通文件文件，列出了需要缓存的文件
// 浏览器在首次加载 HTML 文件时，会解析 manifest 属性，并读取 manifest 文件，获取 Section：CACHE MANIFEST 下要缓存的文件列表，再对文件缓存
<body>
...
</body>
</html>
原理说明如下：
AppCache 在首次加载生成后，也有更新机制。被缓存的文件如果要更新，需要更新 manifest 文件。 因为浏览器在下次加载时，除了会默认使用缓存外，还会在后台检查 manifest 文件有没有修改（byte by byte)发现有修改，就会重新获取 manifest 文件，对 Section：CACHE MANIFEST 下文件列表检查更新manifest 文件与缓存文件的检查更新也遵守浏览器缓存机制，如用户手动清了 AppCache 缓存，下次加载时，浏览器会重新生成缓存，也可算是一种缓存的更新。AppCache 的缓存文件，与浏览器的缓存文件分开存储的，因为 AppCache 在本地有 5MB（分 HOST）的空间限制
b. 特点
方便构建Web App的缓存,专门为 Web App离线使用而开发的缓存机制.
c. 应用场景
存储静态文件（如JS、CSS、字体文件）
- 应用场景 同 浏览器缓存机制
- 但AppCache 是对 浏览器缓存机制 的补充，不是替代。
d. 具体实现
// 通过设置WebView的settings来实现
WebSettings settings = getSettings();
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
settings.setAppCachePath(cacheDirPath);
// 1. 设置缓存路径
settings.setAppCacheMaxSize(20*1024*1024);
// 2. 设置缓存大小
settings.setAppCacheEnabled(true);
// 3. 开启Application Cache存储机制
// 特别注意
// 每个 Application 只调用一次 WebSettings.setAppCachePath() 和
WebSettings.setAppCacheMaxSize()
3.Dom Storage存储机制
Dom Storage的官方描述为：DOM 存储是一套在 Web Applications 1.0 规范中首次引入的与存储相关的特性的总称，现在已经分离出来，单独发展成为独立的 W3C Web 存储规范。 DOM存储被设计为用来提供一个更大存储量、更安全、更便捷的存储方法，从而可以代替掉将一些不需要让服务器知道的信息存储到 cookies里的这种传统方法。 Dom Storage机制类似Cookies，但有一些优势。Dom Storage是通过存储字符串的Key-Value对来提供的， Dom Storage存储的数据在本地，不像Cookies，每次请求一次页面，Cookies都会发送给服务器。 DOM Storage分为sessionStorage和localStorage，二者使用方法基本相同，区别在于作用范围不同：前者具有临时性，用来存储与页面相关的数据，它在页面关闭后无法使用，后者具备持久性，即保存的数据在页面关闭后也可以使用。
- sessionStorage 是个全局对象，它维护着在页面会话(page session)期间有效的存储空间。只要浏览器开着，页面会话周期就会一直持续。当页面重新载入(reload)或者被恢复(restores)时，页面会话也是一直存在的。每在新标签或者新窗口中打开一个新页面，都会初始化一个新的会话。
- localStorage保存的数据是持久性的。当前PAGE关闭（Page Session结束后），保存的数据依然存在。重新打开PAGE，上次保存的数据可以获取到。另外，Local Storage 是全局性的，同时打开两个 PAGE 会共享一份存数据，在一个PAGE中修改数据，另一个 PAGE 中是可以感知到的。
Dom Storage的优势在于：存储空间（5M）大，远远大于Cookies（4KB），而且数据存储在本地无需经常和服务器进行交互，存储安全、便捷。可用于存储临时的简单数据。作用机制类似于SharedPreference。但是，如果要存储结构化的数据，可能要借助JSON了，将要存储的对象转为JSON 串。不太适合存储比较复杂或存储空间要求比较大的数据，也不适合存储静态的文件。 使用方法如下：
webSettings.setDomStorageEnabled(true);
4. Web SQL Database存储机制
Web SQL Database基于SQL的数据库存储机制，用于存储适合数据库的结构化数据，充分利用数据库的优势，存储适合数据库的结构化数据，Web SQL Database存储机制提供了一组可方便对数据进行增加、删除、修改、查询。 Android系统也使用了大量的数据库用来存储数据，比如联系人、短消息等；数据库的格式为SQLite。Android也提供了API来操作SQLite。Web SQL Database存储机制就是通过提供一组API，借助浏览器的实现，将这种Native的功能提供给了Web。 实现方法为：
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
// 设置缓存路径
webSettings.setDatabasePath(cacheDirPath);
webSettings.setDatabaseEnabled(true);
Web SQL Database存储机制官方已不再推荐使用，也已经停止了维护，取而代之的是IndexedDB缓存机制
5. Indexed Database（IndexedDB）
IndexedDB也是一种数据库的存储机制，但不同于已经不再支持 Web SQL Database缓存机制。IndexedDB不是传统的关系数据库，而是属于NoSQL数据库，通过存储字符串的Key-Value对来提供存储（类似于Dom Storage，但功能更强大，且存储空间更大）。其中Key是必需的，且唯一的，Key可以自己定义，也可由系统自动生成。Value也是必需的，但Value非常灵活，可以是任何类型的对象。一般Value通过Key来存取的。 IndexedDB提供了一组异步的API，可以进行数据存、取以及遍历。IndexedDB有个非常强大的功能：index（索引），它可对Value对象中任何属性生成索引，然后可以基于索引进行Value对象的快速查询。 IndexedDB集合了Dom Storage和Web SQL Database的优点，用于存储大块或复杂结构的数据，提供更大的存储空间，使用起来也比较简单。可以作为 Web SQL Database的替代。但是不太适合静态文件的缓存。 Android在4.4开始支持IndexedDB，开启方法如下：
webSettings.setJavaScriptEnabled(true);
6. File System
File System是H5新加入的存储机制。它为Web App提供了一个运行在沙盒中的虚拟的文件系统。不同WebApp的虚拟文件系统是互相隔离的，虚拟文件系统与本地文件系统也是互相隔离的。Web App在虚拟的文件系统中，通过File System API提供的一组文件与文件夹的操作接口进行文件（夹）的创建、读、写、删除、遍历等操作。 浏览器给虚拟文件系统提供了两种类型的存储空间：临时的和持久性的：
- 临时的存储空间是由浏览器自动分配的，但可能被浏览器回收；
- 持久性的存储空间需要显示的申请，申请时浏览器会给用户一提示，需要用户进行确认。持久性的存储空间是 WebApp 自己管理，浏览器不会回收，也不会清除内容。存储空间大小通过配额管理，首次申请时会一个初始的配额，配额用完需要再次申请。
File System的优势在于：
- 可存储数据体积较大的二进制数据
- 可预加载资源文件
- 可直接编辑文件
遗憾的是：由于File System是H5新加入的缓存机制，目前Android WebView暂时还不支持。
总结
缓存机制汇总
| 名称 | 原理 | 优点 | 适用对象 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 浏览器缓存 | 使用HTTP协议头部字段进行缓存控制 | 支持HTTP协议层 | 存储静态资源 | Android默认实现 |
| Dom Storage | 通过存储键值对实现 | 存储空间大，数据在本地，安全便捷 | 类似Cookies，存储临时的简单数据 | 类似Android中的SP |
| Web SQL DataBase | 基于SQL | 利用数据库优势，增删改查方便 | 存储复杂、数据量大的结构化数据 | 不推荐使用，用IndexedDB替代 |
| IndexedDB | 通过存储键值对实现（NoSQL） | 存储空间大、使用简单灵活 | 存储复杂、数据量大的结构化数据 | 集合Dom Storage和Web SQL DataBase的有点 |
| AppCache | 类似浏览器缓存，以文件为单位进行缓存 | 构建方便 | 离线缓存，存储静态资源 | 对浏览器缓存的补充 |
| File System | 提供一个虚拟的文件系统 | 可存储二进制数据、预加载资源和之间编辑文件 | 通过文件系统管理数据 | 目前Android不支持 |
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