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Android WebKit HTML主资源加载过程
来源:互联网   发布日期:2015-10-02 21:27:26   浏览:1388次  

导读:Android WebKit HTML主资源加载过程前言在浏览器里面输入网址,最终浏览器会调用WebView的loadUrl(),然后就开始加载整个网页。整个加载过程中,最重要的一步就是H...

Android WebKit HTML主资源加载过程

前言

在浏览器里面输入网址,最终浏览器会调用WebView的loadUrl(),然后就开始加载整个网页。整个加载过程中,最重要的一步就是HTML主资源的加载。WebKit将网页的资源分为主资源(MainResource)和子资源(SubResource)。

WebKit资源分类

主资源:HTML文件。

子资源:CSS, JS, JPG等等,除了HTML文件之外的所有资源都称之为子资源

本章主要讲主资源的加载过程,子资源的加载过程后期会专门详细的分析和讲解。

主资源请求

LoadUrl

主资源的请求是从WebView的loadUrl开始的。根据之前《Android WebKit消息处理》的讲解,WebView的操作都会有WebViewClassic进行代理。资源加载肯定是由WebCore来处理的,所以,WebVewClassic会发消息给WebViewCore,让WebViewCore最终将loadUrl传递给C++层的WebKit处理:

/**

* See {@link WebView#loadUrl(String, Map)}

*/

@Override

public void loadUrl(String url, Map additionalHttpHeaders) {

loadUrlImpl(url, additionalHttpHeaders);

}

private void loadUrlImpl(String url, Map extraHeaders) {

switchOutDrawHistory();

WebViewCore.GetUrlData arg = new WebViewCore.GetUrlData();

arg.mUrl = url;

arg.mExtraHeaders = extraHeaders;

mWebViewCore.sendMessage(EventHub.LOAD_URL, arg);

clearHelpers();

}

WebViewCore在接收到LOAD_URL之后,会通过BrowserFrame调用nativeLoadUrl,这个BrowserFrame与C++层的mainFrame对接。这里顺便提一下clearHeapers()的作用:如果当前网页有对话框dialog,有输入法之类的,clearHelpers就是用来清理这些东西的。这也是为什么加载一个新页面的时候,但当前页面的输入法以及dialog消失等等。WebViewCore收到消息之后,会直接让BrowserFrame调用JNI:nativeLoadUrl():

// BrowserFrame.java

public void loadUrl(String url, Map extraHeaders) {

mLoadInitFromJava = true;

if (URLUtil.isJavaScriptUrl(url)) {

// strip off the scheme and evaluate the string

stringByEvaluatingJavaScriptFromString(

url.substring("javascript:".length()));

} else {

/** M: add log */

Xlog.d(XLOGTAG, "browser frame loadUrl: " + url);

nativeLoadUrl(url, extraHeaders);

}

mLoadInitFromJava = false;

}由于LoadUrl()不仅可以Load一个url,还可以执行一段js。如果load的是一段js,js并没有被继续往下load,而是直接在这里执行掉。stringByEvaluatingJavaScriptFromString也会通过jni调用v8的接口去在mainFrame的scriptController中执行,关于js在WebKit后期会专门写一篇关于WebKit的js的文章进行专门分析。到目前为止,LoadUrl还只是简单的使用一个String传递字符串而已。

// WebCoreFrameBridge.cpp

static void LoadUrl(JNIEnv *env, jobject obj, jstring url, jobject headers)

{

WebCore::Frame* pFrame = GET_NATIVE_FRAME(env, obj);

ALOG_ASSERT(pFrame, "nativeLoadUrl must take a valid frame pointer!");

WTF::String webcoreUrl = jstringToWtfString(env, url);

WebCore::KURL kurl(WebCore::KURL(), webcoreUrl);

WebCore::ResourceRequest request(kurl);

if (headers) {

// dalvikvm will raise exception if any of these fail

jclass mapClass = env->FindClass("java/util/Map");

jmethodID entrySet = env->GetMethodID(mapClass, "entrySet",

"()Ljava/util/Set;");

jobject set = env->CallObjectMethod(headers, entrySet);

jclass setClass = env->FindClass("java/util/Set");

jmethodID iterator = env->GetMethodID(setClass, "iterator",

"()Ljava/util/Iterator;");

jobject iter = env->CallObjectMethod(set, iterator);

jclass iteratorClass = env->FindClass("java/util/Iterator");

jmethodID hasNext = env->GetMethodID(iteratorClass, "hasNext", "()Z");

jmethodID next = env->GetMethodID(iteratorClass, "next",

"()Ljava/lang/Object;");

jclass entryClass = env->FindClass("java/util/Map$Entry");

jmethodID getKey = env->GetMethodID(entryClass, "getKey",

"()Ljava/lang/Object;");

jmethodID getValue = env->GetMethodID(entryClass, "getValue",

"()Ljava/lang/Object;");

while (env->CallBooleanMethod(iter, hasNext)) {

jobject entry = env->CallObjectMethod(iter, next);

jstring key = (jstring) env->CallObjectMethod(entry, getKey);

jstring value = (jstring) env->CallObjectMethod(entry, getValue);

request.setHTTPHeaderField(jstringToWtfString(env, key), jstringToWtfString(env, value));

env->DeleteLocalRef(entry);

env->DeleteLocalRef(key);

env->DeleteLocalRef(value);

}

// ...

pFrame->loader()->load(request, false);

}

接下来,在JNI的LoadUrl中就开始创建ResourceRequest,由于WebView的java层面可以对url的请求头进行设定,然后通过FrameLoader进行加载。这里的pFrame就是与Java层的BrowserFrame对应的mainFrame。HTML在WebKit的层次上看,最低层的是Frame,然后才有Document,也就意味着HTML Document也是通过Frame的FrameLoader加载的:

pFrame->loader()->load(request, false);

调用栈最后的这句话就是让FrameLoader去加载url的request。后面的调用栈依次是:void FrameLoader::load(const ResourceRequest& request, bool lockHistory)

void FrameLoader::load(const ResourceRequest& request, const SubstituteData& substituteData, bool lockHistory)

void FrameLoader::load(DocumentLoader* newDocumentLoader)

void FrameLoader::loadWithDocumentLoader(DocumentLoader* loader, FrameLoadType type, PassRefPtr prpFormState)

void FrameLoader::callContinueLoadAfterNavigationPolicy(void* argument,

const ResourceRequest& request, PassRefPtr formState, bool shouldContinue)

void FrameLoader::continueLoadAfterNavigationPolicy(const ResourceRequest&, PassRefPtr formState, bool shouldContinue)

void FrameLoader::continueLoadAfterWillSubmitForm()其中加载Document的DocumentLoader在load中创建的:

void FrameLoader::load(const ResourceRequest& request, const SubstituteData& substituteData, bool lockHistory)

{

if (m_inStopAllLoaders)

return;

// FIXME: is this the right place to reset loadType? Perhaps this should be done after loading is finished or aborted.

m_loadType = FrameLoadTypeStandard;

RefPtr loader = m_client->createDocumentLoader(request, substituteData);

if (lockHistory && m_documentLoader)

loader->setClientRedirectSourceForHistory(m_documentLoader->didCreateGlobalHistoryEntry() ? m_documentLoader->urlForHistory().string() : m_documentLoader->clientRedirectSourceForHistory());

load(loader.get());

}m_client->createDocumentLoader(request, substituteData);中的m_client是FrameLoaderClientAndroid。后面资源下载还有跟这个m_client打交道。在void FrameLoader::continueLoadAfterWillSubmitForm()之前,还没有真正涉及到主资源的加载,还都只是在对当前需要加载的Url进行一些列的判断,一方面是安全问题,SecurityOrigin会对Url进行安全检查,例如跨域。另一方面是Scroll,因为有时候后LoadUrl加载的Url会带有Url Fragment也就是hash。关于url的hash的内容请参考《Fragment URLS》由于URL的hash,只会滚动到页面的某一个位置,所以这种情况下也不需要真正的去请求mainResource. 如果这些检查都过了,就需要开始去加载mainResource了:

// FrameLoader.cpp

void FrameLoader::continueLoadAfterWillSubmitForm()

{

// ...

m_provisionalDocumentLoader->timing()->navigationStart = currentTime();

// ...

if (!m_provisionalDocumentLoader->startLoadingMainResource(identifier))

m_provisionalDocumentLoader->updateLoading();

}startLoadingMainResource这就开始load主资源也就是前面说的html文件。三种DocumentLoader

这里需要对m_provisionalDocumentLoader进行讲解下:

RefPtr m_documentLoader;

RefPtr m_provisionalDocumentLoader;

RefPtr m_policyDocumentLoader;

void setDocumentLoader(DocumentLoader*);

void setPolicyDocumentLoader(DocumentLoader*);

void setProvisionalDocumentLoader(DocumentLoader*);我们可以看到在FrameLoader.h中定义了三个DocumentLoader,WebKit其实是按角色划分这几个DocumentLoader的。其中:m_documentLoader是上一次已经加载过的DocumentLoader的指针,m_policyDocumentLoader就是用来做一些策略性的工作的,例如延迟加载等等。m_provisionalDocumentLoade是用来做实际的加载工作的。当一个DocumentLoader的工作完成之后,会通过setXXXXDocumentLoader来传递指针。按照URL加载的主流程:PolicyChcek------>Load MainResouce。也就是先进行策略检查,最后才开始加载主资源。那么这个三个DocumentLoader的顺序应该是先createDocumentLoader后的指针传递给m_pollicyDocumentLoader,在策略检查完之后,将指针传递给m_provisionalDocumentLoader,在Document加载完毕之后,将指针传递给m_documentLoader。

// FrameLoader.cpp

void FrameLoader::loadWithDocumentLoader(DocumentLoader* loader, FrameLoadType type, PassRefPtr prpFormState)

{

// ...

policyChecker()->stopCheck();

// ...

setPolicyDocumentLoader(loader);

// ..

}

void FrameLoader::continueLoadAfterNavigationPolicy(const ResourceRequest&, PassRefPtr formState, bool shouldContinue)

{

// ...

setProvisionalDocumentLoader(m_policyDocumentLoader.get());

m_loadType = type;

setState(FrameStateProvisional);

// ...

setPolicyDocumentLoader(0);

}

void FrameLoader::transitionToCommitted(PassRefPtr cachedPage)

{

// ...

setDocumentLoader(m_provisionalDocumentLoader.get());

setProvisionalDocumentLoader(0);

// ...

}

void FrameLoader::checkLoadCompleteForThisFrame()

{

switch (m_state) {

case FrameStateProvisional: {

// ...

// If we're in the middle of loading multipart data, we need to restore the document loader.

if (isReplacing() && !m_documentLoader.get())

setDocumentLoader(m_provisionalDocumentLoader.get());

// Finish resetting the load state, but only if another load hasn't been started by the

// delegate callback.

if (pdl == m_provisionalDocumentLoader)

clearProvisionalLoad();

}

// ...

}上面代码片段可以看出,这三个DocumentLoader的承接关系是一环扣一环。由于index.html加载在WebKit中分为2中方式:如果是前进后退,index.html是从CachedPage中加载的,FrameLoader::transitionToCommitted就是在从CachedPage中加载完成之后被调用的,void FrameLoader::checkLoadCompleteForThisFrame()这是在从网络加载完成之后被调用的。

// FrameLoader.cpp

void FrameLoader::recursiveCheckLoadComplete()

{

Vector frames;

for (RefPtr<frame> frame = m_frame->tree()->firstChild(); frame; frame = frame->tree()->nextSibling())

frames.append(frame);

unsigned size = frames.size();

for (unsigned i = 0; i loader()->recursiveCheckLoadComplete();

checkLoadCompleteForThisFrame();

}

// Called every time a resource is completely loaded, or an error is received.

void FrameLoader::checkLoadComplete()

{

ASSERT(m_client->hasWebView());

m_shouldCallCheckLoadComplete = false;

// FIXME: Always traversing the entire frame tree is a bit inefficient, but

// is currently needed in order to null out the previous history item for all frames.

if (Page* page = m_frame->page())

page->mainFrame()->loader()->recursiveCheckLoadComplete();

}需要强调的是,WebKit需要对Page里面的所有Frame进行确认加载完毕之后,最后将setDocumentLoader()。对于这一点我个人理解是还有优化的空间。startLoadingMainResource在m_provisionalDocumentLoader调用startLoadingMainResource之后,就开始准备发送网络请求了。调用栈如下:bool DocumentLoader::startLoadingMainResource(unsigned long identifier)

bool MainResourceLoader::load(const ResourceRequest& r, const SubstituteData& substituteData)

bool MainResourceLoader::loadNow(ResourceRequest& r)

PassRefPtr ResourceHandle::create(NetworkingContext* context,

const ResourceRequest& request,

ResourceHandleClient* client,

bool defersLoading,

bool shouldContentSniff)

bool ResourceHandle::start(NetworkingContext* context)

PassRefPtrAndroid> ResourceLoaderAndroid::start(

ResourceHandle* handle, const ResourceRequest& request,

FrameLoaderClient* client, bool isMainResource, bool isSync)

bool WebUrlLoaderClient::start(bool isMainResource, bool isMainFrame, bool sync, WebRequestContext* context)需要指出的是,虽然LoadUrl最后是在WebCore线程中执行的,但是最后资源下载是在Chromium_net的IO线程中进行的。在资源下载完毕之后,网络数据会交给FrameLoaderClientAndroid网络数据

Android WebKit数据下载在Chromium_net的IO线程中完成之后会通过WebUrlLoaderClient向WebCore提交数据。WebKt的调用栈如下:

// Finish

void WebUrlLoaderClient::didFinishLoading()

void ResourceLoader::didFinishLoading(ResourceHandle*, double finishTime)

void MainResourceLoader::didFinishLoading(double finishTime)

void FrameLoader::finishedLoading()

void DocumentLoader::finishedLoading()

void FrameLoader::finishedLoadingDocument(DocumentLoader* loader)

void FrameLoaderClientAndroid::finishedLoading(DocumentLoader* docLoader)

void FrameLoaderClientAndroid::committedLoad(DocumentLoader* loader,

const char* data, int length)

void DocumentLoader::commitData(const char* bytes, int length)

// Receive Data

void WebUrlLoaderClient::didReceiveData(scoped_refptr<:iobuffer> buf, int size)

void ResourceLoader::didReceiveData(ResourceHandle*, const char* data, int length,

int encodedDataLength)

void ResourceLoader::didReceiveData(const char* data, int length,

long long encodedDataLength, bool allAtOnce)

void MainResourceLoader::addData(const char* data, int length, bool allAtOnce)

void DocumentLoader::receivedData(const char* data, int length)

void DocumentLoader::commitLoad(const char* data, int length)

void FrameLoaderClientAndroid::committedLoad(DocumentLoader* loader,

const char* data, int length)

void DocumentLoader::commitData(const char* bytes, int length)

这个过程其实分为两步,一步是Chromium_net收到数据,另一部是Chromium_net通知WebKit,数据已经下载完毕可以finish了。这个两个过程都会调用FrameLoaderClienetAndroid::committedLoad()。只不过参数不一样,在finish的时候,将传入的length为0,这样通知WebKit,数据已经传送完毕,记者WebKit就开始使用commitData拿到的数据进行解析,构建Dom Tree和Render Tree。关于Dom Tree Render Tree的构建过程下一节详细的讲述。

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