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安卓Webview网页秒开策略探索

安卓Webview网页秒开策略探索

作者: 糖_分 | 来源:发表于2019-07-10 23:34 被阅读165次
    痛点是什么?

    网页加载缓慢,白屏,使用卡顿。

    为何有这种问题?

    1.调用loadUrl()方法的时候,才会开始网页加载流程
    2.js臃肿问题
    3.加载图片太多
    4.webview本身问题

    webiew是怎么加载网页的呢?

    webview初始化->DOM下载→DOM解析→CSS请求+下载→CSS解析→渲染→绘制→合成

    优化方向是?

    1.webview本身优化

    • 提前内核初始化
      代码:
    public class App extends Application {
    
        private WebView mWebView ;
        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            mWebView = new WebView(new MutableContextWrapper(this));
        }
    }
    

    效果:初次内核初始化大概2000ms,第二次50ms以内

    • webview复用池
      代码:
    public class WebPools {
    
    
        private final Queue<WebView> mWebViews;
    
        private Object lock = new Object();
        private static WebPools mWebPools = null;
    
        private static final AtomicReference<WebPools> mAtomicReference = new AtomicReference<>();
        private static final String TAG=WebPools.class.getSimpleName();
    
        private WebPools() {
            mWebViews = new LinkedBlockingQueue<>();
        }
        public static WebPools getInstance() {
    
            for (; ; ) {
                if (mWebPools != null)
                    return mWebPools;
                if (mAtomicReference.compareAndSet(null, new WebPools()))
                    return mWebPools=mAtomicReference.get();
    
            }
        }
        public void recycle(WebView webView) {
            recycleInternal(webView);
        }
        public WebView acquireWebView(Activity activity) {
            return acquireWebViewInternal(activity);
        }
        private WebView acquireWebViewInternal(Activity activity) {
            WebView mWebView = mWebViews.poll();
            LogUtils.i(TAG,"acquireWebViewInternal  webview:"+mWebView);
            if (mWebView == null) {
                synchronized (lock) {
                    return new WebView(new MutableContextWrapper(activity));
                }
            } else {
                MutableContextWrapper mMutableContextWrapper = (MutableContextWrapper) mWebView.getContext();
                mMutableContextWrapper.setBaseContext(activity);
                return mWebView;
            }
        }
        private void recycleInternal(WebView webView) {
            try {
                if (webView.getContext() instanceof MutableContextWrapper) {
                    MutableContextWrapper mContext = (MutableContextWrapper) webView.getContext();
                 mContext.setBaseContext(mContext.getApplicationContext());
                    LogUtils.i(TAG,"enqueue  webview:"+webView);
                    mWebViews.offer(webView);
                }
                if(webView.getContext() instanceof  Activity){
    //            throw new RuntimeException("leaked");
                    LogUtils.i(TAG,"Abandon this webview  , It will cause leak if enqueue !");
                }
    
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

    带来的问题:内存泄漏

    • 独立进程,进程预加载
      代码:
            <service
                android:name=".PreWebService"
                android:process=":web"/>
            <activity
                android:name=".WebActivity"
                android:process=":web"/>
    

    启动webview页面前,先启动PreWebService把[web]进程创建了,当启动WebActivity时,系统发发现[web]进程已经存在了,就不需要花费时间Fork出新的[web]进程了。

    • 使用x5内核
      直接使用腾讯的x5内核,替换原生的浏览器内核

    • 其他的解决方案:
      1.设置webview缓存
      2.加载动画/最后让图片下载
      3.渲染时关掉图片加载
      4.设置超时时间
      5.开启软硬件加速

    2.加载资源时的优化
    这种优化多使用第三方,下面有介绍

    3.网页端的优化
    由网页的前端工程师优化网页,或者说是和移动端一起,将网页实现增量更新,动态更新。app内置css,js文件并控制版本

    注意:如果你寄希望于只通过webview的setting来加速网页的加载速度,那你就要失望了。只修改设置,能做的提升非常少。所以本文就着重分析比较下,现在可以使用的第三方webview框架的优缺点。

    现在大厂的方法有以下几种:

    1. VasSonic
    2. TBS腾讯浏览服务
    3. 百度app方案
    4. 今日头条方案

    VasSonic

    参考文章:
    https://blog.csdn.net/tencent__open/article/details/77324952
    接入方法:
    STEP1:

        //导入 Tencent/VasSonic
        implementation 'com.tencent.sonic:sdk:3.1.0'
    

    STEP2:

    //创建一个类继承SonicRuntime
    //SonicRuntime类主要提供sonic运行时环境,包括Context、用户UA、ID(用户唯一标识,存放数据时唯一标识对应用户)等等信息。以下代码展示了SonicRuntime的几个方法。
    public class TTPRuntime extends SonicRuntime
    {
        //初始化
        public TTPRuntime( Context context )
        {
            super(context);
        }
        
        @Override
        public void log(
                String tag ,
                int level ,
                String message )
        {
            //log设置
        }
        
        //获取cookie
        @Override
        public String getCookie( String url )
        {
            return null;
        }
        
        //设置cookid
        @Override
        public boolean setCookie(
                String url ,
                List<String> cookies )
        {
            return false;
        }
        
        //获取用户UA信息
        @Override
        public String getUserAgent()
        {
            return "Mozilla/5.0 (Linux; Android 5.1.1; Nexus 6 Build/LYZ28E) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/61.0.3163.100 Mobile Safari/537.36";
        }
        
        //获取用户ID信息
        @Override
        public String getCurrentUserAccount()
        {
            return "ttpp";
        }
        
        //是否使用Sonic加速
        @Override
        public boolean isSonicUrl( String url )
        {
            return true;
        }
        
        //创建web资源请求
        @Override
        public Object createWebResourceResponse(
                String mimeType ,
                String encoding ,
                InputStream data ,
                Map<String, String> headers )
        {
            return null;
        }
        
        //网络属否允许
        @Override
        public boolean isNetworkValid()
        {
            return true;
        }
        
        @Override
        public void showToast(
                CharSequence text ,
                int duration )
        { }
        
        @Override
        public void postTaskToThread(
                Runnable task ,
                long delayMillis )
        { }
        
        @Override
        public void notifyError(
                SonicSessionClient client ,
                String url ,
                int errorCode )
        { }
        
        //设置Sonic缓存地址
        @Override
        public File getSonicCacheDir()
        {
            return super.getSonicCacheDir();
        }
    }
    

    STEP3:

    //创建一个类继承SonicSessionClien
    //SonicSessionClient主要负责跟webView的通信,比如调用webView的loadUrl、loadDataWithBaseUrl等方法。
    public class WebSessionClientImpl extends SonicSessionClient
    {
        private WebView webView;
        
        //绑定webview
        public void bindWebView(WebView webView) {
            this.webView = webView;
        }
        
        //加载网页
        @Override
        public void loadUrl(String url, Bundle extraData) {
            webView.loadUrl(url);
        }
        
        //加载网页
        @Override
        public void loadDataWithBaseUrl(String baseUrl, String data, String mimeType, String encoding,
                String historyUrl) {
            webView.loadDataWithBaseURL(baseUrl, data, mimeType, encoding, historyUrl);
        }
        
        //加载网页
        @Override
        public void loadDataWithBaseUrlAndHeader(
                String baseUrl ,
                String data ,
                String mimeType ,
                String encoding ,
                String historyUrl ,
                HashMap<String, String> headers )
        {
            if( headers.isEmpty() )
            {
                webView.loadDataWithBaseURL( baseUrl, data, mimeType, encoding, historyUrl );
            }
            else
            {
                webView.loadUrl( baseUrl,headers );
            }
        }
    }
    

    STEP4:

    //创建activity
    public class WebActivity extends AppCompatActivity
    {
        private String url = "http://www.baidu.com";
        private SonicSession sonicSession;
        
        @Override
        protected void onCreate( @Nullable Bundle savedInstanceState )
        {
            super.onCreate( savedInstanceState );
            setContentView( R.layout.activity_web);
            initView();
        }
        
        private void initView()
        {
            getWindow().addFlags( WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
            
            //初始化 可放在Activity或者Application的onCreate方法中
            if( !SonicEngine.isGetInstanceAllowed() )
            {
                SonicEngine.createInstance( new TTPRuntime( getApplication() ),new SonicConfig.Builder().build() );
            }
            //设置预加载
            SonicSessionConfig config = new SonicSessionConfig.Builder().build();
            SonicEngine.getInstance().preCreateSession( url,config );
            
            WebSessionClientImpl client = null;
            //SonicSessionConfig  设置超时时间、缓存大小等相关参数。
            //创建一个SonicSession对象,同时为session绑定client。session创建之后sonic就会异步加载数据了
            sonicSession = SonicEngine.getInstance().createSession( url,config );
            if( null!= sonicSession )
            {
                sonicSession.bindClient( client = new WebSessionClientImpl() );
            }
            //获取webview
            WebView webView = (WebView)findViewById( R.id.webview_act );
            webView.setWebViewClient( new WebViewClient()
            {
                @Override
                public void onPageFinished(
                        WebView view ,
                        String url )
                {
                    super.onPageFinished( view , url );
                    if( sonicSession != null )
                    {
                        sonicSession.getSessionClient().pageFinish( url );
                    }
                }
                
                @Nullable
                @Override
                public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(
                        WebView view ,
                        WebResourceRequest request )
                {
                    return shouldInterceptRequest( view, request.getUrl().toString() );
                }
                //为clinet绑定webview,在webView准备发起loadUrl的时候通过SonicSession的onClientReady方法通知sonicSession: webView ready可以开始loadUrl了。这时sonic内部就会根据本地的数据情况执行webView相应的逻辑(执行loadUrl或者loadData等)
                @Nullable
                @Override
                public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(
                        WebView view ,
                        String url )
                {
                    if( sonicSession != null )
                    {
                        return (WebResourceResponse)sonicSession.getSessionClient().requestResource( url );
                    }
                    return null;
                }
            });
            //webview设置
            WebSettings webSettings = webView.getSettings();
            webSettings.setJavaScriptEnabled(true);
            webView.removeJavascriptInterface("searchBoxJavaBridge_");
            //webView.addJavascriptInterface(new SonicJavaScriptInterface(sonicSessionClient, intent), "sonic");
            webSettings.setAllowContentAccess(true);
            webSettings.setDatabaseEnabled(true);
            webSettings.setDomStorageEnabled(true);
            webSettings.setAppCacheEnabled(true);
            webSettings.setSavePassword(false);
            webSettings.setSaveFormData(false);
            webSettings.setUseWideViewPort(true);
            webSettings.setLoadWithOverviewMode(true);
    
            //为clinet绑定webview,在webView准备发起loadUrl的时候通过SonicSession的onClientReady方法通知sonicSession: webView ready可以开始loadUrl了。这时sonic内部就会根据本地的数据情况执行webView相应的逻辑(执行loadUrl或者loadData等)。
            if( client != null )
            {
                client.bindWebView( webView );
                client.clientReady();
            }
            else
            {
                webView.loadUrl( url );
            }
        }
        
        @Override
        public void onBackPressed()
        {
            super.onBackPressed();
        }
        
        @Override
        protected void onDestroy()
        {
            if( null != sonicSession )
            {
                sonicSession.destroy();
                sonicSession = null;
            }
            super.onDestroy();
        }
    }
    

    简单分析下它的核心思想:
    并行,充分利用webview初始化的时间进行一些数据的处理。在包含webview的activity启动时会一边进行webview的初始化逻辑,一边并行的执行sonic的逻辑。这个sonic逻辑就是网页的预加载
    原理:

    • Quick模式
      模式分类:
      1.无缓存模式
      流程:


      sonicQuickModeFirst.png

    左边的webview流程:webview初始化后调用SonicSession的onClientReady方法,告知
    webview已经初始化完毕。

    client.clientReady();
    

    右边的sonic流程:
    1.创建SonicEngine对象
    2.通过SonicCacheInterceptor获取本地缓存的url数据
    3.数据为空就发送一个CLIENT_CORE_MSG_PRE_LOAD的消息到主线程
    4.通过SonicSessionConnection建立一个URLConnection
    5.连接获取服务器返回的数据,并在读取网络数据的时候不断判断webview是否发起资源拦截请求。如果发了,就中断网络数据的读取,把已经读取的和未读取的数据拼接成桥接流SonicSessionStream并赋值给SonicSession的pendingWebResourceStream,如果网络读取完成后webview还没有初始化完成,就会cancel掉CLIENT_CORE_MSG_PRE_LOAD消息,同时发送CLIENT_CORE_MSG_FIRST_LOAD消息
    6.之后再对html内容进行模版分割及数据保存
    7.如果webview处理了CLIENT_CORE_MSG_PRE_LOAD这个消息,它就会调用webview的loadUrl,之后webview会调用自身的资源拦截方法,在这个方法中,会将之前保存的pendingWebResourceStream返回给webview让其解析渲染,
    8.如果webview处理的是CLIENT_CORE_MSG_FIRST_LOAD消息,webview如果没有loadUrl过就会调用loadDataWithBaseUrl方法加载之前读取的网络数据,这样webview就可以直接做解析渲染了。
    2.有缓存模式
    完全缓存流程:
    左边webview的流程跟无缓存一致,右边sonic的流程会通过SonicCacheInterceptor获取本地数据是否为空,不为空就会发生CLIENT_CORE_MSG_PRE_LOAD消息,之后webview就会使用loadDataWithBaseUrl加载网页进行渲染了


    TBS腾讯浏览服务

    官网
    集成方法,请按照官网的来操作即可。这里直接放上使用后的效果图吧


    百度app方案

    来看下百度app对webview处理的方案

    1. 后端直出
      后端直出-页面静态直出
      后端服务器获取html所有首屏内容,包含首屏展现所需的内容和样式。这样客户端获取整个网页并加载时,内核可以直接进行渲染。
      这里服务端要提供一个接口给客户端取获取网页的全部内容。而且
      获取的网页中一些需要使用客户端的变量的使用宏替换,在客户端加载网页的时候替换成特定的内容,已适应不同用户的设置,例如字体大小、页面颜色等等。
      但是这个方案还有些问题就是网络图片没有处理,还是要花费时间起获取图片。

    2.智能预取-提前化网络请求
    提前从网络中获取部分落地页html,缓存到本地,当用户点击查看时,只需要从缓存中加载即可。

    3.通用拦截-缓存共享、请求并行
    直出解决了文字展现的速度问题,但是图片加载渲染速度还不理想。
    借由内核的shouldInterceptRequest回调,拦截落地页图片请求,由客户端调用图片下载框架进行下载,并以管道方式填充到内核的WebResourceResponse中。就是说在shouldInterceptRequest拦截所有URL,之后只针对后缀是.PNG/.JPG等图片资源,使用第三方图片下载工具类似于Fresco进行下载并返回一个InputStream。

    总结:

    • 提前做:包括预创建WebView和预取数据
    • 并行做:包括图片直出&拦截加载,框架初始化阶段开启异步线程准备数据等
    • 轻量化:对于前端来说,要尽量减少页面大小,删减不必要的JS和CSS,不仅可以缩短网络请求时间,还能提升内核解析时间
    • 简单化:对于简单的信息展示页面,对内容动态性要求不高的场景,可以考虑使用直出替代hybrid,展示内容直接可渲染,无需JS异步加载

    今日头条方案

    那今日头条是怎么处理的呢?
    1.assets文件夹内预置了文章详情页面的css/js等文件,并且能进行版本控制
    2.webview预创建的同时,预先加载一个使用JAVA代码拼接的html,提前对js/css资源进行解析。
    3.文章详情页面使用预创建的webview,这个webview已经预加载了html,之后就调用js来设置页面内容
    3.对于图片资源,使用ContentProvider来获取,而图片则是使用Fresco来下载的

    content://com.xposed.toutiao.provider.ImageProvider/getimage/origin/eJy1ku0KwiAUhm8l_F3qvuduJSJ0mRO2JtupiNi9Z4MoWiOa65cinMeX57xXVDda6QPKFld0bLQ9UckbJYlR-UpX3N5Smfi5x3JJ934YxWlKWZhEgbeLhBB-QNFyYUfL1s6uUQFgMkKMtwLA4gJSVwrndUWmUP8CC5xhm87izlKY7VDeTgLXZUtOlJzjkP6AxXfiR5eMYdMCB9PHneGHBzh-VzEje7AzV3ZvHYpjJV599w-uZWXvWadQR_vlAhtY_Bn2LKuzu_GGOscc1MfZ4veyTyNuuu4G1giVqQ==/6694469396007485965/3
    

    整理下这几个大厂的思路
    目的:网页秒开
    策略:

    • 针对客户端
      1.预创建(application onCreate 时)webview
      1.1预创建的同时加载带有css/js的html文本
      2.webview复用池
      3.webview setting的设置
      4.预取网页并缓存,预先获取html并缓存本地,需要是从缓存中加载即可
      5.资源拦截并行加载,内核初始化和资源加载同时进行。
    • 针对服务端
      1.直出网页的拼装,服务端时获取网页的全部内容,客户端获取后直接加载
      2.客户端本地html资源的版本控制
    • 针对网页前端
      1.删减不必要的js/css
      2.配合客户端使用VasSonic,只对特定的内容进行页面更新与下载。

    自己的想法:
    1.网页秒开的这个需求,如果如果只是客户端来做,感觉只是做了一半,最好还是前后端一起努力来优化。
    2.但是只做客户端方面的优化也是可以的,笔者实际测试了下,通过预取的方式,的确能做到秒开网页。
    3.今年就上5G了,有可能在5G的网络下,网页加载根本就不是问题了呢。


    小技巧

    修复白屏现象:系统处理view绘制的时候,有一个属性setDrawDuringWindowsAnimating,这个属性是用来控制window做动画的过程中是否可以正常绘制,而恰好在Android 4.2到Android N之间,系统为了组件切换的流程性考虑,该字段为false,我们可以利用反射的方式去手动修改这个属性

    /**
         * 让 activity transition 动画过程中可以正常渲染页面
         */
        private void setDrawDuringWindowsAnimating(View view) {
            if (Build.VERSION.SDK_INT > Build.VERSION_CODES.M
                    || Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
                // 1 android n以上  & android 4.1以下不存在此问题,无须处理
                return;
            }
            // 4.2不存在setDrawDuringWindowsAnimating,需要特殊处理
            if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
                handleDispatchDoneAnimating(view);
                return;
            }
            try {
                // 4.3及以上,反射setDrawDuringWindowsAnimating来实现动画过程中渲染
                ViewParent rootParent = view.getRootView().getParent();
                Method method = rootParent.getClass()
                        .getDeclaredMethod("setDrawDuringWindowsAnimating", boolean.class);
                method.setAccessible(true);
                method.invoke(rootParent, true);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        /**
         * android4.2可以反射handleDispatchDoneAnimating来解决
         */
        private void handleDispatchDoneAnimating(View paramView) {
            try {
                ViewParent localViewParent = paramView.getRootView().getParent();
                Class localClass = localViewParent.getClass();
                Method localMethod = localClass.getDeclaredMethod("handleDispatchDoneAnimating");
                localMethod.setAccessible(true);
                localMethod.invoke(localViewParent);
            } catch (Exception localException) {
                localException.printStackTrace();
            }
        }
    

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        本文标题:安卓Webview网页秒开策略探索

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