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作者: 姜江 linuxemacs@gmail.com
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这是一篇自己写于一年前的工作文档，分享出来。

一、WebKit简介

二、WebKit目录结构

Android平台的WebKit模块分成Java和WebKit库两个部分，其目录结构如下表所示：

三、WebKit模块框架

Android平台的WebKit模块由Java层和WebKit库两个部分组成，Java层负责与Android应用程序进行通信，而WebKit类库负责实际的网页排版处理。Java层和C层库之间通过JNI和Bridge相互调用，如下图所示：

3.1 Java层框架

3.1.1主要类关系

WebKit模块的Java层一共由41个文件组成，其中主要的类关系如下图所示：

1. WebView

WebView类是WebKit模块Java层的视图类，所有需要使用Web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。

1. WebViewDatabase

WebViewDatabase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。WebViewDatabase是WebKit模块中的内部对象，仅供WebKit框架内部使用。

1. WebViewCore

WebViewCore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。

1. CallbackProxy

CallbackProxy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WebCore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。详细的处理流程在下文中会具体分析。

1. BrowserFrame

BrowserFrame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。

1. 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。

1. DownloadManagerCore

下载管理核心类，该类负责管理网络资源下载，所有的Web下载操作均有该类同一管理。该类实例运行在WebKit线程当中，与UI线程的交互是通过调用CallbackProxy对象中相应的方法完成。

1. WebSettings

该对象描述了WEB浏览器访问相关的用户配置信息。

1. 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、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。

1. WebBackForwardList

WebBackForwarList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。

1. WebViewClient

WebViewClient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。

1. WebBackForwardListClient

WebBackForwardListClient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。

1. WebChromeClient

WebChromeClient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。

3.1.2主要类的设计

3.1.2.1数据载入器的设计

WebKit模块的Java部分框架中使用数据载入器来加载相应类型的数据，目前有CacheLoader、DataLoader以及FileLoader三类载入器，他们分别用于处理缓存数据、内存据，以及文件数据的载入操作。Java层（WebKit模块）所有的载入器都从StreamLoader继承（其父类为Handler），由于StreamLoader类的基类为Handler类，因此在构造载入器时，会开启一个事件处理线程，该线程负责实际的数据载入操作，而请求线程通过消息的方式驱动数据的载入。下图是数据载入器相关类的类图结构：

StreamLoader类定义了4个不同的消息（MSG_STATUS、MSG_HEADERS、MSG_DATA、MSG_END），分别表示发送状态消息、发送消息头消息、发送数据消息以及数据发送完毕消息。该类提供了2个抽象保护方法以及一个共有方法：setupStreamAndSendStatus保护方法主要是用于构造与通信协议相关的数据流，以及向LoadListener发送状态。buildHeaders方法是向子类提供构造特定协议消息头功能。所有载入器只有一个共有方法（load），因此当需要载入数据时，调用该方法即可。与数据载入流程相关的类还有LoaderListener以及BrowserFrame，当数据载入事件发生时，WebKit C库会更新载入进度，并且会通知BrowserFrame，BroserFrame接收到进度条变更事件后会通过CallbackProxy对象，通知View类进度条数据变更。下面以DataLoader类为例子，说明数据载入以及与UI交互过程：

上图中绿色部分是BrowserFrame处理进度变更事件时，调用CallbackProxy对象通知视图变更状态的操作，在这里省略。途中灰色部分表示C层代码，而白色部分表示Java层代码。

3.2 C层框架

3.2.1 C类与Java类的关系

1．BrowserFrame

与BrowserFrame Java类相对应的C++类为FrameBridge，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：

该结构作为FrameBridge（C层）的一个成员变量（mJavaFrame），在FrameBridge构造函数中，用BrowserFrame（Java层）类的回调方法的偏移量初始化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。

2．JWebCoreJavaBridge

与该对象相对应的C层对象为JavaBridge，JavaBridge对象继承了TimerClient和CookieClient类，负责WebCore中的定时器和Cookie管理。与Java层JWebCoreJavaBridge类中方法偏移量相关的是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。

3．LoadListener

与该对象相关的C层结构是struct resourceloader_t，该结构保存了LoadListener对象ID、CancelMethod ID以及DownloadFiledMethod ID值。当有Cancel或者Download事件产生，WebCore会回调LoadListener类中的CancelMethod或者DownloadFileMethod。

4．WebViewCore

与WebViewCore相关的C类是WebCoreViewImpl，WebViewCoreImpl类有个JavaGlue对象作为成员变量，在构建WebCoreViewImpl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WebCoreViewImpl对象指针复制给WebViewCore（Java层）的mNativeClass，这样将WebViewCore（Java层）和WebViewCoreImple（C层）关联起来。

5．WebSettings

与WebSettings相关的C层结构是struct FieldIds，该结构保存了WebSettings类中定义的属性ID以及方法ID，在WebCore初始化时（WebViewCore的静态方法中使用System.loadLibrary载入）会设置这些方法和属性的ID值。

6．WebView

与WebView相关的C层类是WebViewNative，该类中的mJavaGlue中保存着WebView中定义的属性和方法ID，在WebViewNative构造方法中初始化，并且将构造的WebViewNative对象的指针，赋值给WebView类的mNativeClass变量，这样WebView和WebViewNative对象建立了关系。

3.2.2主要类关系

与Java层相关的C层类如下表所示：

以上几个类会在Java层请求创建Web Frame的时候被建立，他们的关系如下图所示：

上图中标注为深绿色的FrameAndroid是浏览器Frame，一个BrowserFrame对象对应着一个FrameAndroid对象。而其他8个标注为淡绿色的类，是与该Frame显示、布局等相关的类。WebKit模块中所有WebCore核心代码与用户交互的操作使用FrameAndroid对象中的Bridge处理（回调相应的Java方法）。

四、基本操作分析

4.1 WebKit模块初始化

Android SDK中提供了WebView类，该类为客户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，可将该类的实例或者派生类的实例作为视图，调用Activity类的setContentView显示给用户。当客户代码中生成第一次生成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3个类CallbackProxy、WebViewCore以及WebViewDatabase。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，而WebViewDatabase为WebKit模块运行时缓存、数据存储提供支持。WebKit模块初始化流程如下：

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–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

+–获取WebViewDatabase实例

如上所叙，第一步调用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。WebKit模块的JNI_OnLoad方法中完成了如下初始化操作：

a)初始化framebridge[register_android_webcore_framebridge]

初始化gFrameAndroidField静态变量，以及注册BrowserFrame类中的本地方法表。

b)初始化javabridge[register_android_webcore_javabridge]

初始化gJavaBridge.mObject对象，以及注册JWebCoreJavaBridge类中的本地方法

c)初始化资源loader[register_android_webcore_resource_loader]

初始化gResourceLoader静态变量，以及注册LoadListener类的本地方法

d)初始化webviewcore[register_android_webkit_webviewcore]

初始化gWebCoreViewImplField静态变量，以及注册WebViewCore类的本地方法

e)初始化webhistory[register_android_webkit_webhistory]

初始化gWebHistoryItem结构，以及注册WebBackForwardList和WebHistoryItem类的本地方法

f)初始化webicondatabase[register_android_webkit_webicondatabase]

注册WebIconDatabase类的本地方法

g)初始化websettings[register_android_webkit_websettings]

初始化gFieldIds静态变量，以及注册WebSettings类的本地方法

h)初始化webview[register_android_webkit_webview]

初始化gWebViewNativeField静态变量，以及注册WebView类的本地方法

第二步是WebCoreThread初始化，该初始化只在第一次创建WebViewCore对象时完成，当用户代码第一次生成WebView对象，会在初始化WebViewCore类时创建WebCoreThread线程，该线程负责处理WebCore初始化事件。此时WebViewCore构造函数会被阻塞，直到一个WebView初始化请求完毕时，会在WebCoreThread线程中唤醒。

第三步创建EventStub对象，该对象处理WebView类的事件，当WebCore初始化完成后会向WebView对象发送事件，WebView类的EventStub对象处理该事件，并且完成后续初始化工作。

第四步获取WebIconDatabase对象实例。

第五步向WebViewCore发送INITIALIZE事件，并且将this指针作为消息内容传递。WebView类主要负责处理UI相关的事件，而WebViewCore主要负责与WebCore库交互。在运行时期，UI线程和WebCore数据处理线程是运行在两个独立的线程当中。WebCoreThread线程接收到INITIALIZE线程后，会调用消息对象参数的initialize方法，而后唤醒阻塞的WebViewCore Java线程（该线程在WebViewCore的构造函数中被阻塞）。不同的WebView对象实例有不同的WebViewCore<span lang

• 2010-07-22 15:53
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