【Android】如何写一个JsBridge

JsBridge

简介

Android JsBridge 就是用来在 Android app的原生 java 代码与 javascript 代码中架设通信(调用)桥梁的辅助工具。

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有问题请联系 xesam

原理概述

Javascript 运行在 WebView 中,而 WebView 只是 Javascript 执行引擎与页面渲染引擎的一个包装而已。

由于这种天然的隔离效应,我们可以将这种情况与 IPC 进行类比,将 Java 与 Javascript 的每次互调都看做一次 IPC 调用。
如此一来,我们可以模仿各种已有的 IPC 方式来进行设计,比如 RPC。本文模仿 Android 的 Binder 机制来实现一个 JsBridge。

首先回顾一一下基于 Binder 的经典 RPC 调用:

Javascript-bridge-rpc

当然,client 与 server 只是用来区分通信双方责任的叫法而已,并不是一成不变的。
对于 java 与 javascript 互调的情况,当 java 主动调用 javascript 的时候,java 充当 client 角色,javascript 则扮演 server 的角色,
javascript 中的函数执行完毕后回调 java 方法,这个时候,javascript 充当 client 角色,而 javascript 则承担 server 的责任。

Javascript-bridge-circle

剩下的问题就是怎么来实现这个机制了,大致有这么几个需要解决的问题:

  1. java 如何调用 Javascript
  2. Javascript 如何调用 java
  3. 方法参数以及回调如何处理
  4. 通信的数据格式是怎样的

下面逐个讨论这些问题:

1. java 如何调用 Javascript

要实现 Java 与 Javascript 的相互调用,有两条途径可以考虑:

  1. 集成一个定制化的 Javascript 与 Html 渲染引擎,java 通过引擎底层与 Javascript 交互。这样可以获得完全的控制权。
  2. 使用 Android Sdk 提供的交互方法。

对于第一种途径,代价比较大,而且技术方案比较复杂,一般只有基于 Javascript 的跨平台开发方案才会这么做。
所以,现在着重考查第二种途径。

Android 的默认 Sdk 中, Java 与 Javascript 的一切交互都是依托于 WebView 的,大致有以下几个可用方法:

第一:

    webView.loadUrl("javascript:scriptString"); //其中 scriptString 为 Javascript 代码

第二,在 KITKAT 之后,又新增了一个方法:

    webView.evaluateJavascript(scriptString, new ValueCallback<String>() {
        @Override
        public void onReceiveValue(String value) {
    
        }
    });//其中 scriptString 为 Javascript 代码,ValueCallback 的用来获取 Javascript 的执行结果。这是一个异步掉用。

这个调用看起比上面的正常,而且更像是一个方法调用。

需要注意的是,ValueCallback 并不是在 UI 线程里面执行的。

2. Javascript 如何调用 java

要实现 Javascript 调用 java 方法,需要先在 Javascript 环境中注入一个 Java 代理:


    class JavaProxy{
        @JavascriptInterface //注意这里的注解。出于安全的考虑,4.2 之后强制要求,不然无法从 Javascript 中发起调用
        public void javaFn(){
            //xxxxxx
        };
    }

    webView.addJavascriptInterface(new JavaProxy();, "java_proxy");

然后在 Javascript 环境中直接调用 obj_proxy 代理上的方法即可。


    java_proxy.javaFn();

这里有两个方面需要统一:

  1. Javascript 的执行方法比较怪异,所以,我们需要将概念统一化。
  2. 如果需要执行的方法比较多,那么,代理对象上也需要定义非常多的方法,我们需要将各种方法定义统一起来管理。

所以,我们先将 Javascript 的执行包装成类似 java 一样的代理对象,然后通过在各自的 stub 上注册回调来增加功能支持。
比如,如果 java 想增加 getPackageName 方法,那么,直接在 JavaProxy 上注册即可:


    javaProxy.register("getPackageName", new JavaHandler(){
        @Override
        public void handle(Object value){
            //xxxxx
        }
    })

如图:

Javascript-bridge-register

3. 方法参数以及回调如何处理

很显然,任何 IPC 通信都涉及到参数序列化的问题, 同理 java 与 Javascript 之间只能传递基础类型(注意,不单纯是基本类型),包括基本类型与字符串,不包括其他对象或者函数。
由于只涉及到简单的相互调用,这里就可以考虑采用 JSON 格式来传递各种数据,轻量而简洁。

Java 调用 Javascript 没有返回值(这里指 loadUrl 形式的调用),因此如果 java 端想从 Javascript 中获取返回值,只能使用回调的形式。
但是在执行完毕之后如何找到正确的回调方法信息,这是一个重要的问题。比如有下面的例子:

在 java 环境中,JavaProxy 对象有一个无参数的 getPackageName 方法用来获取当前应用的 PackageName。
获取到 packageName 之后,传递给 Javascript 调用者的对应回调中。

在 Javascript 环境中,获取当前应用的 PackageName 的大致调用如下:

    bridge.invoke('getPackageName', null, function(packageName){
        console.log(packageName);
    });

显然

    function(packageName){
        console.log(packageName);
    }
       

这个 Javascript 函数是无法传递到 java 环境中的,所以,可以采取的一个策略就是,
在 Javascript 环境中将所有回调统一管理起来,而只是将回调的 id 传递到 java 环境去,java 方法执行完毕之后,
将回调参数以及对应的回调 id 返回给 Javascript 环境,由 Javascript 来负责执行正确的回调。

这样,我们就可以实现一个简单的回调机制:

在 java 环境中


    class JavaProxy{
        public void onTransact(String jsonInvoke, String jsonParam){
            json = new Json(jsonInvoke);
            invokeName = json.getInvokeName(); // getPackageName
            callbackId = json.getCallbackId(); // 12345678xx
            invokeParam = new Param(jsonParam);// null
            
            ...
            ...
            
            JsProxy.invoke(callbackId, callbackParam); //发起 Javascript 调用,让 Javascript 去执行对应的回调
        }
    }

在 javascript 环境中

    
    bridge.invoke = function(name, param, callback){
        var callbackId = new Date().getTime();
        _callbacks[callbackId] = callback;
        var invoke = {
            "invokeName" : name,
            "callbackId" : callbackId
        };
        JavaProxy.onTransact(JSON.stringify(invoke), JSON.stringify(param));
    }
    
     bridge.invoke('getPackageName', null, function(packageName){
         console.log(packageName);
     });  

反之亦然。

4. 通信的数据格式是怎样的

问题都处理了,只需要设计对应的协议即可。
按照上面的讨论,

在 client 端,我们使用:

    Proxy.transact(invoke, callback);

来调用 server 端注册的方法。

在 server 端,我们使用:

    Stub.register(name, handler);

来注册新功能,使用

    Stub.onTransact(invoke, handler);

来处理接收到的 client 端调用。

其中,invoke 包含所要执行的方法以及回调的信息,因此,invoke 的设计如下:

{
    _invoke_id : 1234,  
    _invoke_name : "xxx",  
    _callback_id : 5678,  
    _callback_name : "xxx"  
}

注意 _invoke_id 与 _invoke_name 的区别:

如果当前 invoke 是一个直接方法调用,那么 _invoke_id 应该是无效的。
如果当前 invoke 是一个回调,那么 _invoke_id + _invoke_name 共同决定回调的具体对象

需要注意的问题

1. 回调函数需要及时删除,不然会引起内存泄漏。

由于我们使用一 Hash 来保存各自环境中的回调函数。如果某个回调由于某种原因没有被触发,那么,这个引用的对象就永远不会被回收。
针对这种问题,处理方案如下:

在 Java 环境中:

如果 WebView 被销毁了,应该手动移除所有的回调,然后禁用 javascript 。
另外,一个 WebView 可能加载多个 Html 页面,如果页面的 URL 发生了改变,这个时候也应该清理所有的回调,因为 Html 页面是无状态的,也不会传递相互数据。
这里有一点需要注意的是,如果 javascript 端是一个单页面应用,应该忽略 url 中 fragment (也就是 # 后面的部分) 的变化,因为并没有发生传统意义上的页面跳转,
所有单应用的 Page 之间是可能有交互的。

在 javascript 环境中:

javascript 端情况好很多,因为 WebView 会自己管理每个页面的资源回收问题。

使用

必要配置

请在对应的 html 页面中引入

    <script src="js-bridge.js"></script>

Java 环境

初始化 JsBridge:

    jsBridge = new JsBridge(vWebView);

加入 url 监控:

    vWebView.setWebViewClient(new WebViewClient() {

        @Override
        public void onPageFinished(WebView view, String url) {
            super.onPageFinished(view, url);
            Log.e("onPageFinished", url);
            jsBridge.monitor(url);
        }
    });

Java 注册处理方法:

    jsBridge.register(new SimpleServerHandler("showPackageName") {
        @Override
        public void handle(String param, ServerCallback serverCallback) {
            new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    String packageName = getPackageName();
                    Tip.showTip(getApplicationContext(), "showPackageName:" + packageName);
                }
            });
        }
    });

Java 在处理方法中回调 Javascript:


    @Override
    public void handle(final String param, final ServerCallback serverCallback) {
        new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                User user = getUser();
                Map<String, String> map = new Gson().fromJson(param, Map.class);
                String prefix = map.get("name_prefix");
                Tip.showTip(mContext, "user.getName():" + prefix + "/" + user.getName());
                if ("standard_error".equals(prefix)) {
                    Map<String, String> map1 = new HashMap<>();
                    map1.put("msg", "get user failed");
                    String userMarshalling = new Gson().toJson(map1);
                    serverCallback.invoke("fail", new MarshallableObject(userMarshalling));
                } else {
                    String userMarshalling = new Gson().toJson(user);
                    serverCallback.invoke("success", new MarshallableObject(userMarshalling));
                }
            }
        });
    }

Java 执行 Js 函数:


    jsBridge.invoke("jsFn4", new MarshallableString("yellow"), new ClientCallback<String>() {
        @Override
        public void onReceiveResult(String invokeName, final String invokeParam) {
            if ("success".equals(invokeName)) {

                new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Tip.showTip(getApplicationContext(), invokeParam);
                    }
                });
            }
        }

        @Override
        public String getResult(String param) {
            return param;
        }
    });

销毁 JsBridge

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        jsBridge.destroy();
    }

Javascript 环境

Javascript 的灵活性比较高,所以要简单一些:

Javascript 注册处理函数:

    window.JavaBridge.serverRegister('jsFn4', function (transactInfo, color) {
        log("jsFn4:" + color);
        title.style.background = color;
        log("jsFn4:callback");
        transactInfo.triggerCallback('success', 'background change to ' + color);
    });

Javascript 执行 Java 方法:


    var sdk = {
        getUser: function (params) {
            var _invokeName = 'getUser';
            var _invokeParam = params;
            var _clientCallback = params;
            window.JavaBridge.invoke(_invokeName, _invokeParam, _clientCallback);
        }
    };

    sdk.getUser({
        "name_prefix": "standard_error",
        "success": function (user) {
            log('sdk.getUser,success:' + user.name);
        },
        "fail": function (error) {
            log('sdk.getUser,fail:' + error.msg);
        }
    })

详细 Demo 请参见 js-bridge-demo 工程

posted @ 2016-04-18 01:03 西山 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏