轉自簡書:https://www.jianshu.com/p/5e7075f4875f
前言
- 由於
H5
具備 開發週期短、靈活性好 的特點,所以現在Android App
大多嵌入了Android Webview
組件進行Hybrid
開發 - 但我知道你一定在煩惱
Android Webview
的性能問題,特別突出的是:加載速度慢 & 消耗流量 - 今天,我將針對
Android Webview
的性能問題,提出一些有效解決方案。
目錄
示意圖
1. Android WebView 存在什麼性能問題?
Android WebView
裏H5
頁面加載速度慢- 耗費流量
下面會詳細介紹。
1.1 H5 頁面加載速度慢
H5 頁面加載速度慢的原因
下面會詳細介紹:
1.1.1 渲染速度慢
前端H5
頁面渲染的速度取決於 兩個方面:
Js
解析效率Js
本身的解析過程複雜、解析速度不快 & 前端頁面涉及較多JS
代碼文件,所以疊加起來會導致Js
解析效率非常低- 手機硬件設備的性能
由於Android
機型碎片化,這導致手機硬件設備的性能不可控,而大多數的Android手機硬件設備無法達到很好很好的硬件性能
總結:上述兩個原因 導致 H5頁面的渲染速度慢。
1.1.2 頁面資源加載緩慢
H5
頁面從服務器獲得,並存儲在 Android
手機內存裏:
H5
頁面一般會比較多- 每加載一個
H5
頁面,都會產生較多網絡請求:HTML
主URL
自身的請求;HTML
外部引用的JS、CSS
、字體文件,圖片也是一個獨立的HTTP
請求
每一個請求都串行的,這麼多請求串起來,這導致 H5
頁面資源加載緩慢
總結:H5頁面加載速度慢的原因:渲染速度慢 & 頁面資源加載緩慢 導致。
1.2 耗費流量
- 每次使用
H5
頁面時,用戶都需要重新加載Android WebView
的H5
頁面 - 每加載一個
H5
頁面,都會產生較多網絡請求(上面提到) - 每一個請求都串行的,這麼多請求串起來,這導致消耗的流量也會越多
1.3 總結
- 綜上所述,產生
Android WebView
性能問題主要原因是:
示意圖
- 上述問題導致了
Android WebView
的H5
頁面體驗 與 原生Native
存在較大差距。
2. 解決方案
針對上述Android WebView
的性能問題,我提出了3種解決方案:
- 前端
H5
的緩存機制(WebView
自帶) - 資源預加載
- 資源攔截
下面我將詳細介紹。
2.1 前端H5
的緩存機制
- 定義
緩存,即離線存儲
- 這意味着
H5
網頁 加載後會存儲在緩存區域,在無網絡連接時也可訪問WebView
的本質 = 在Android
中嵌入H5
頁面,所以,Android WebView
自帶的緩存機制其實就是H5
頁面的緩存機制Android WebView
除了新的File System
緩存機制還不支持,其他都支持。
-
作用
- 離線瀏覽:用戶可在沒有網絡連接時進行
H5
頁面訪問 - 提高頁面加載速度 & 減少流量消耗:直接使用已緩存的資源,不需要重新加載
- 離線瀏覽:用戶可在沒有網絡連接時進行
-
具體應用
此處講解主要講解 前端H5
的緩存機制 的緩存機制 & 緩存模式 :
a. 緩存機制:如何將加載過的網頁數據保存到本地
b. 緩存模式:加載網頁時如何讀取之前保存到本地的網頁緩存
前者是保存,後者是讀取,請注意區別
2.1.1 緩存機制
Android WebView
自帶的緩存機制有5種:- 瀏覽器 緩存機制
Application Cache
緩存機制Dom Storage
緩存機制Web SQL Database
緩存機制Indexed Database
緩存機制File System
緩存機制(H5
頁面新加入的緩存機制,雖然Android WebView
暫時不支持,但會進行簡單介紹)
下面將詳細介紹每種緩存機制。
1. 瀏覽器緩存機制
a. 原理
- 根據
HTTP
協議頭裏的Cache-Control
(或Expires
)和Last-Modified
(或Etag
)等字段來控制文件緩存的機制 - 下面詳細介紹
Cache-Control
、Expires
、Last-Modified
&Etag
四個字段
Cache-Control
:用於控制文件在本地緩存有效時長
如服務器回包:
Cache-Control:max-age=600
,則表示文件在本地應該緩存,且有效時長是600秒(從發出請求算起)。在接下來600秒內,如果有請求這個資源,瀏覽器不會發出 HTTP 請求,而是直接使用本地緩存的文件。
Expires
:與Cache-Control
功能相同,即控制緩存的有效時間
Expires
是HTTP1.0
標準中的字段,Cache-Control 是HTTP1.1
標準中新加的字段- 當這兩個字段同時出現時,
Cache-Control
優先級較高
Last-Modified
:標識文件在服務器上的最新更新時間
下次請求時,如果文件緩存過期,瀏覽器通過 If-Modified-Since 字段帶上這個時間,發送給服務器,由服務器比較時間戳來判斷文件是否有修改。如果沒有修改,服務器返回304告訴瀏覽器繼續使用緩存;如果有修改,則返回200,同時返回最新的文件。
Etag
:功能同Last-Modified
,即標識文件在服務器上的最新更新時間。
- 不同的是,
Etag
的取值是一個對文件進行標識的特徵字串。- 在向服務器查詢文件是否有更新時,瀏覽器通過
If-None-Match
字段把特徵字串發送給服務器,由服務器和文件最新特徵字串進行匹配,來判斷文件是否有更新:沒有更新回包304,有更新回包200Etag
和Last-Modified
可根據需求使用一個或兩個同時使用。兩個同時使用時,只要滿足基中一個條件,就認爲文件沒有更新。
常見用法是:
Cache-Control
與Last-Modified
一起使用;Expires
與Etag
一起使用;
即一個用於控制緩存有效時間,一個用於在緩存失效後,向服務查詢是否有更新
特別注意:瀏覽器緩存機制 是 瀏覽器內核的機制,一般都是標準的實現
即
Cache-Control
、Last-Modified
、Expires
、Etag
都是標準實現,你不需要操心
b. 特點
- 優點:支持
Http
協議層 - 不足:緩存文件需要首次加載後纔會產生;瀏覽器緩存的存儲空間有限,緩存有被清除的可能;緩存的文件沒有校驗。
對於解決以上問題,可以參考手 Q 的離線包
c. 應用場景
靜態資源文件的存儲,如JS、CSS
、字體、圖片等。
Android Webview
會將緩存的文件記錄及文件內容會存在當前 app 的 data 目錄中。
d. 具體實現
Android WebView
內置自動實現,即不需要設置即實現
Android
4.4後的WebView
瀏覽器版本內核:Chrome
- 瀏覽器緩存機制 是 瀏覽器內核的機制,一般都是標準的實現
2. Application Cache 緩存機制
a. 原理
- 以文件爲單位進行緩存,且文件有一定更新機制(類似於瀏覽器緩存機制)
AppCache
原理有兩個關鍵點:manifest 屬性和 manifest 文件。
<!DOCTYPE html>
<html manifest="demo_html.appcache">
// HTML 在頭中通過 manifest 屬性引用 manifest 文件
// manifest 文件:就是上面以 appcache 結尾的文件,是一個普通文件文件,列出了需要緩存的文件
// 瀏覽器在首次加載 HTML 文件時,會解析 manifest 屬性,並讀取 manifest 文件,獲取 Section:CACHE MANIFEST 下要緩存的文件列表,再對文件緩存
<body>
...
</body>
</html>
// 原理說明如下:
// AppCache 在首次加載生成後,也有更新機制。被緩存的文件如果要更新,需要更新 manifest 文件
// 因爲瀏覽器在下次加載時,除了會默認使用緩存外,還會在後臺檢查 manifest 文件有沒有修改(byte by byte)
發現有修改,就會重新獲取 manifest 文件,對 Section:CACHE MANIFEST 下文件列表檢查更新
// manifest 文件與緩存文件的檢查更新也遵守瀏覽器緩存機制
// 如用戶手動清了 AppCache 緩存,下次加載時,瀏覽器會重新生成緩存,也可算是一種緩存的更新
// AppCache 的緩存文件,與瀏覽器的緩存文件分開存儲的,因爲 AppCache 在本地有 5MB(分 HOST)的空間限制
b. 特點
方便構建Web App
的緩存
專門爲
Web App
離線使用而開發的緩存機制
c. 應用場景
存儲靜態文件(如JS
、CSS
、字體文件)
- 應用場景 同 瀏覽器緩存機制
- 但AppCache 是對 瀏覽器緩存機制 的補充,不是替代。
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings來實現
WebSettings settings = getSettings();
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
settings.setAppCachePath(cacheDirPath);
// 1. 設置緩存路徑
settings.setAppCacheMaxSize(20*1024*1024);
// 2. 設置緩存大小
settings.setAppCacheEnabled(true);
// 3. 開啓Application Cache存儲機制
// 特別注意
// 每個 Application 只調用一次 WebSettings.setAppCachePath() 和
WebSettings.setAppCacheMaxSize()
3. Dom Storage 緩存機制
a. 原理
- 通過存儲字符串的
Key - Value
對來提供
DOM Storage
分爲sessionStorage
&localStorage
; 二者使用方法基本相同,區別在於作用範圍不同:
a.sessionStorage
:具備臨時性,即存儲與頁面相關的數據,它在頁面關閉後無法使用
b.localStorage
:具備持久性,即保存的數據在頁面關閉後也可以使用。
b. 特點
- 存儲空間大( 5MB):存儲空間對於不同瀏覽器不同,如Cookies 才 4KB
- 存儲安全、便捷:
Dom Storage
存儲的數據在本地,不需要經常和服務器進行交互
不像
Cookies
每次請求一次頁面,都會向服務器發送網絡請求
c. 應用場景
存儲臨時、簡單的數據
- 代替 **將 不需要讓服務器知道的信息 存儲到
cookies
**的這種傳統方法Dom Storage
機制類似於Android
的SharedPreference
機制
d. 具體實現
// 通過設置 `WebView`的`Settings`類實現
WebSettings settings = getSettings();
settings.setDomStorageEnabled(true);
// 開啓DOM storage
4. Web SQL Database 緩存機制
a. 原理
基於 SQL
的數據庫存儲機制
b. 特點
充分利用數據庫的優勢,可方便對數據進行增加、刪除、修改、查詢
c. 應用場景
存儲適合數據庫的結構化數據
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings實現
WebSettings settings = getSettings();
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
settings.setDatabasePath(cacheDirPath);
// 設置緩存路徑
settings.setDatabaseEnabled(true);
// 開啓 數據庫存儲機制
特別說明
- 根據官方說明,
Web SQL Database
存儲機制不再推薦使用(不再維護) - 取而代之的是
IndexedDB
緩存機制,下面會詳細介紹
5. IndexedDB 緩存機制
a. 原理
屬於 NoSQL
數據庫,通過存儲字符串的 Key - Value
對來提供
類似於
Dom Storage 存儲機制
的key-value
存儲方式
b. 特點
優點
c. 應用場景
存儲 複雜、數據量大的結構化數據
d. 具體實現:
// 通過設置WebView的settings實現
WebSettings settings = getSettings();
settings.setJavaScriptEnabled(true);
// 只需設置支持JS就自動打開IndexedDB存儲機制
// Android 在4.4開始加入對 IndexedDB 的支持,只需打開允許 JS 執行的開關就好了。
6 . File System
a. 原理
- 爲
H5
頁面的數據 提供一個虛擬的文件系統
- 可進行文件(夾)的創建、讀、寫、刪除、遍歷等操作,就像
Native App
訪問本地文件系統一樣- 虛擬的文件系統是運行在沙盒中
- 不同
WebApp
的虛擬文件系統是互相隔離的,虛擬文件系統與本地文件系統也是互相隔離的。
- 虛擬文件系統提供了兩種類型的存儲空間:臨時 & 持久性:
- 臨時的存儲空間:由瀏覽器自動分配,但可能被瀏覽器回收
- 持久性的存儲空間:需要顯式申請;自己管理(瀏覽器不會回收,也不會清除內容);存儲空間大小通過配額管理,首次申請時會一個初始的配額,配額用完需要再次申請。
b. 特點
- 可存儲數據體積較大的二進制數據
- 可預加載資源文件
- 可直接編輯文件
c. 應用場景
通過文件系統 管理數據
d. 具體使用
由於 File System
是 H5
新加入的緩存機制,所以Android WebView
暫時不支持
緩存機制彙總
緩存機制彙總
使用建議
- 綜合上述緩存機制的分析,我們可以根據 需求場景的不同(緩存不同類型的數據場景) 從而選擇不同的緩存機制(組合使用)
- 以下是緩存機制的使用建議:
使用建議
2.1.2 緩存模式
- 定義
緩存模式是一種 當加載H5
網頁時 該如何讀取之前保存到本地緩存
從而進行使用 的方式
即告訴
Android WebView
什麼時候去讀緩存,以哪種方式去讀緩存
Android WebView
自帶的緩存模式有4種:
// 緩存模式說明:
// LOAD_CACHE_ONLY: 不使用網絡,只讀取本地緩存數據
// LOAD_NO_CACHE: 不使用緩存,只從網絡獲取數據.
// LOAD_DEFAULT: (默認)根據cache-control決定是否從網絡上取數據。
// LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK,只要本地有,無論是否過期,或者no-cache,都使用緩存中的數據。
- 具體使用
WebView.getSettings().setCacheMode(WebSettings.LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK);
// 設置參數即可
2.2 資源預加載
- 定義
提早加載將需使用的H5頁面,即 提前構建緩存
使用時直接取過來用而不用在需要時纔去加載
- 具體實現
預加載WebView
對象 & 預加載H5
資源
2.2.1 預加載WebView對象
- 此處主要分爲2方面:首次使用的WebView對象 & 後續使用的WebView對象
- 具體如下圖
示意圖
2.2.2 預加載H5資源
- 原理
- 在應用啓動、初始化第一個
WebView
對象時,直接開始網絡請求加載H5
頁面 - 後續需打開這些H5頁面時就直接從該本地對象中獲取
a. 從而 事先加載常用的H5頁面資源(加載後就有緩存了)
b. 此方法雖然不能減小WebView初始化時間,但數據請求和WebView初始化可以並行進行,總體的頁面加載時間就縮短了;縮短總體的頁面加載時間:
- 具體實現
在Android
的BaseApplication
裏初始化一個WebView
對象(用於加載常用的H5頁面資源);當需使用這些頁面時再從BaseApplication裏取過來直接使用
2.2.3 應用場景
對於Android WebView的首頁建議使用這種方案,能有效提高首頁加載的效率
2.3 自身構建緩存
爲了有效解決 Android WebView
的性能問題,除了使用 Android WebView
自身的緩存機制,還可以自己針對某一需求場景構建緩存機制。
2.3.1 需求場景
示意圖
2.3.2 實現步驟
- 事先將更新頻率較低、常用 & 固定的
H5
靜態資源 文件(如JS
、CSS
文件、圖片等) 放到本地 - 攔截
H5
頁面的資源網絡請求 並進行檢測 - 如果檢測到本地具有相同的靜態資源 就 直接從本地讀取進行替換 而 不發送該資源的網絡請求 到 服務器獲取
原理
2.3.3 具體實現
重寫WebViewClient
的 shouldInterceptRequest
方法,當向服務器訪問這些靜態資源時進行攔截,檢測到是相同的資源則用本地資源代替
// 假設現在需要攔截一個圖片的資源並用本地資源進行替代
mWebview.setWebViewClient(new WebViewClient() {
// 重寫 WebViewClient 的 shouldInterceptRequest ()
// API 21 以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url)
// API 21 以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)
// 下面會詳細說明
// API 21 以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url裏的圖片資源的文件名
if (url.contains("logo.gif")) {
// 假設網頁裏該圖片資源的地址爲:http://abc.com/imgage/logo.gif
// 圖片的資源文件名爲:logo.gif
InputStream is = null;
// 步驟2:創建一個輸入流
try {
is =getApplicationContext().getAssets().open("images/abc.png");
// 步驟3:獲得需要替換的資源(存放在assets文件夾裏)
// a. 先在app/src/main下創建一個assets文件夾
// b. 在assets文件夾裏再創建一個images文件夾
// c. 在images文件夾放上需要替換的資源(此處替換的是abc.png圖片)
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求裏該圖片的Content-Type,此處圖片爲image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:存放着替換資源的輸入流(上面創建的那個)
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, url);
}
// API 21 以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url裏的圖片資源的文件名
if (request.getUrl().toString().contains("logo.gif")) {
// 假設網頁裏該圖片資源的地址爲:http://abc.com/imgage/logo.gif
// 圖片的資源文件名爲:logo.gif
InputStream is = null;
// 步驟2:創建一個輸入流
try {
is = getApplicationContext().getAssets().open("images/abc.png");
// 步驟3:獲得需要替換的資源(存放在assets文件夾裏)
// a. 先在app/src/main下創建一個assets文件夾
// b. 在assets文件夾裏再創建一個images文件夾
// c. 在images文件夾放上需要替換的資源(此處替換的是abc.png圖片
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求裏該圖片的Content-Type,此處圖片爲image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:存放着替換資源的輸入流(上面創建的那個)
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, request);
}
});
}
2.3.5 具體實例
下面我將通過 替換主頁面(http:// ip.cn/
)中的一個圖片(http:// s.ip-cdn.com/img/logo.gif
) 來對靜態資源攔截 進行說明。
爲了更好的表現效果,我將替換的圖片換成別的圖片
實例說明1
實例說明2
具體步驟 & 代碼如下
步驟1:定義WebView
佈局
activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="scut.carson_ho.webview_interceptrequest.MainActivity">
<WebView
android:id="@+id/webview"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
</RelativeLayout>
步驟2:進行資源的攔截、檢測 & 替換(詳細請看註釋)
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
WebView mWebview;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mWebview = (WebView) findViewById(R.id.webview);
// 創建WebView對象
mWebview.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);
// 支持與JS交互
mWebview.loadUrl("http://ip.cn/");
// 加載需要顯示的網頁
mWebview.setWebViewClient(new WebViewClient() {
// 複寫shouldInterceptRequest
//API21以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url裏的圖片資源的文件名
// 此處網頁裏圖片的url爲:http://s.ip-cdn.com/img/logo.gif
// 圖片的資源文件名爲:logo.gif
if (url.contains("logo.gif")) {
InputStream is = null;
// 步驟2:創建一個輸入流
try {
is =getApplicationContext().getAssets().open("images/error.png");
// 步驟3:打開需要替換的資源(存放在assets文件夾裏)
// 在app/src/main下創建一個assets文件夾
// assets文件夾裏再創建一個images文件夾,放一個error.png的圖片
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求裏該圖片的Content-Type,此處圖片爲image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:替換資源的輸入流
System.out.println("舊API");
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, url);
}
// API21以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url裏的圖片資源的文件名
// 此處圖片的url爲:http://s.ip-cdn.com/img/logo.gif
// 圖片的資源文件名爲:logo.gif
if (request.getUrl().toString().contains("logo.gif")) {
InputStream is = null;
// 步驟2:創建一個輸入流
try {
is = getApplicationContext().getAssets().open("images/error.png");
// 步驟3:打開需要替換的資源(存放在assets文件夾裏)
// 在app/src/main下創建一個assets文件夾
// assets文件夾裏再創建一個images文件夾,放一個error.png的圖片
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求裏該圖片的Content-Type,此處圖片爲image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:存放着替換資源的輸入流(上面創建的那個)
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, request);
}
});
}
}
步驟3:加入網絡權限
Manifest.xml
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
Demo地址
特別注意
關於上述放到本地的靜態資源也是可以更新的:
- 發佈新版本安裝更新
- 增量更新:在用戶處於
WIFI
環境時讓服務器推送到本地
很多著名的
App
(如微信)就是採用小範圍更新本地資源的
這種緩存機制的好處
-
有效解決
H5
頁面靜態資源 加載速度慢 & 流量消耗多的問題 -
開發成本低
- 沒有改變前端
H5
的任何代碼,不需要爲 APP 做定製化的東西 - 該方法只是更好地加快
H5
加載速度,哪怕失效,也不會對H5
頁面產生其他負面影響
- 沒有改變前端
-
同樣能獲得相應的
cookie
發送的網絡請求會直接帶上先前用戶操作所留下的cookie
而都能夠留下來,因爲我們沒有更改資源的 URL 地址
3. 總結
-
本文主要 對
Android WebView
的性能問題 & 解決方案 進行了全面介紹 -
關於WebView的系列文章希望對你有所幫助
Android開發:最全面、最易懂的Webview詳解
最全面總結 Android WebView與 JS 的交互方式
手把手教你構建 Android WebView 的緩存機制 & 資源預加載方案
你不知道的 Android WebView 使用漏洞 -
接下來我會繼續講解其他安卓開發的知識,有興趣可以繼續關注Carson_Ho的安卓開發筆記!!!!
請點贊!因爲你們的贊同/鼓勵是我寫作的最大動力!
相關文章閱讀
Android開發:最全面、最易懂的Android屏幕適配解決方案
Android事件分發機制詳解:史上最全面、最易懂
手把手教你寫一個完整的自定義View
快來看看Google出品的Protocol Buffer,別隻會用Json和XML了
Android開發:JSON簡介及最全面解析方法!
作者:Carson_Ho
鏈接:https://www.jianshu.com/p/5e7075f4875f
來源:簡書
簡書著作權歸作者所有,任何形式的轉載都請聯繫作者獲得授權並註明出處。