Android WebView: 性能优化不得不说的事

2018-11-22 21:15:45

Mo说：大家通过前两篇文章想必都能顺利的 get 到 WebView 与 JavaScript 交互的技能了。现在 App 嵌入 H5 页面已经是稀松平常的事情了，开发者要面对 WebView 也越来越多的爆发出来，比如页面加载慢，内存泄露，不同 Android 系统版本采用了不同内核的兼容问题等等。所以当我们使用了 WebView 这个组件的时候，性能优化的事情就不能不提上议程了。这篇文章我们就针对上述问题来总结下 Android WebView 性能优化的常见方法。

页面加载速度优化

影响页面加载速度的因素有非常多，我们在对 WebView 加载一个网页的过程进行调试发现，每次加载的过程中都会有较多的网络请求，除了 web 页面自身的 URL 请求，还会有 web 页面外部引用的JS、CSS、字体、图片等等都是个独立的 http 请求。这些请求都是串行的，这些请求加上浏览器的解析、渲染时间就会导致 WebView 整体加载时间变长，消耗的流量也对应的真多。接下来我们就来说说几种优化方案来是怎么解决这个问题的。

选择合适的 WebView 缓存

WebView 缓存看似就是开启几个开关的问题，但是要弄懂这几种缓存机制还是很有深度。下图是腾讯某工程师总结六种 H5 常用的缓存机制的优势及适用场景。

图片来自Bugly

浏览器缓存机制：

主要前端负责，Android 端不需要进行特别的配置。

Dom Storage（Web Storage）存储机制：

配合前端使用，使用时需要打开 DomStorage 开关。

WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();
webSettings.setDomStorageEnabled(true);

Web SQL Database 存储机制：

虽然已经不推荐使用了，但是为了兼容性，还是提供下 Android 端使用的方法

WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();
webSettings.setDatabaseEnabled(true);final String dbPath = getApplicationContext().getDir("db",Context.MODE_PRIVATE).getPath();
webSettings.setDatabasePath(dbPath)

Application Cache 存储机制

Application Cache（简称 AppCache)似乎是为支持 Web App 离线使用而开发的缓存机制。它的缓存机制类似于浏览器的缓存（Cache-Control 和 Last-Modified）机制，都是以文件为单位进行缓存，且文件有一定更新机制。但 AppCache 是对浏览器缓存机制的补充，不是替代。

不过根据官方文档，AppCache 已经不推荐使用了，标准也不会再支持。现在主流的浏览器都是还支持 AppCache的，以后就不太确定了。同样给出 Android 端启用 AppCache 的代码。

WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();
webSettings.setAppCacheEnabled(true);final String cachePath = getApplicationContext().getDir("cache",Context.MODE_PRIVATE).getPath();
webSettings.setAppCachePath(cachePath);
webSettings.setAppCacheMaxSize(5*1024*1024);

Indexed Database 存储机制

IndexedDB 也是一种数据库的存储机制，但不同于已经不再支持的 Web SQL Database。IndexedDB 不是传统的关系数据库，可归为 NoSQL 数据库。IndexedDB 又类似于 Dom Storage 的 key-value 的存储方式，但功能更强大，且存储空间更大。

Android 在4.4开始加入对 IndexedDB 的支持，只需打开允许 JS 执行的开关就好了。

WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();
webSettings.setJavaScriptEnabled(true);

File System API

File System API 是 H5 新加入的存储机制。它为 Web App 提供了一个虚拟的文件系统，就像 Native App 访问本地文件系统一样。由于安全性的考虑，这个虚拟文件系统有一定的限制。Web App 在虚拟的文件系统中，可以进行文件（夹）的创建、读、写、删除、遍历等操作。很可惜到目前，Android 系统的 WebView 还不支持 File System API。

简单的介绍完了上面六种 H5 常用的缓存模式，想必大家能对 Android WebView 所支持的缓存模式有个粗略的了解。如果想和前端更好的配合使用 Android WebView 所支持的缓存，建议看下这篇文章《H5 缓存机制浅析移动端 Web 加载性能优化》

常用资源预加载

上面介绍的缓存技术，能优化二次启动 WebView 的加载速度，那首次加载 H5 页面的速度该怎么优化呢？上面分析了一次加载过程会有许多外部依赖的 JS、CSS、图片等资源需要下载，那我们能不能提前将这些资源下载好，等H5 加载时直接替换呢？

好在从 API 11（Android 3.0）开始，WebView 引入了 shouldInterceptRequest 函数，这个函数有两种重载。

public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView webView, String url) 从 API 11 引入，API 21 废弃
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest (WebView view, WebResourceRequest request) 从 API 21 开始引入

考虑到目前大多数 App 还要支持 API 14，所以还是使用 shouldInterceptRequest (WebView view, String url) 为例。

WebView mWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
mWebView.setWebViewClient(new WebViewClient() {            @Override
            public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView webView, final String url) {
                WebResourceResponse response = null;                // 检查该资源是否已经提前下载完成。我采用的策略是在应用启动时，用户在 wifi 的网络环境下                // 提前下载 H5 页面需要的资源。
                boolean resDown = JSHelper.isURLDownValid(url);                if (resDown) {
                    jsStr = JsjjJSHelper.getResInputStream(url);                    if (url.endsWith(".png")) {
                        response = getWebResourceResponse(url, "image/png", ".png");
                    } else if (url.endsWith(".gif")) {
                        response = getWebResourceResponse(url, "image/gif", ".gif");
                    } else if (url.endsWith(".jpg")) {
                        response = getWebResourceResponse(url, "image/jepg", ".jpg");
                    } else if (url.endsWith(".jepg")) {
                        response = getWebResourceResponse(url, "image/jepg", ".jepg");
                    } else if (url.endsWith(".js") && jsStr != null) {
                        response = getWebResourceResponse("text/javascript", "UTF-8", ".js");
                    } else if (url.endsWith(".css") && jsStr != null) {
                        response = getWebResourceResponse("text/css", "UTF-8", ".css");
                    } else if (url.endsWith(".html") && jsStr != null) {
                        response = getWebResourceResponse("text/html", "UTF-8", ".html");
                    }
                }                // 若 response 返回为 null , WebView 会自行请求网络加载资源。 
                return response;
            }
        });private WebResourceResponse getWebResourceResponse(String url, String mime, String style) {
        WebResourceResponse response = null;        try {
            response = new WebResourceResponse(mime, "UTF-8", new FileInputStream(new File(getJSPath() + TPMD5.md5String(url) + style)));
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }        return response;
    }public String getJsjjJSPath() {
        String splashTargetPath = JarEnv.sApplicationContext.getFilesDir().getPath() + "/JS";        if (!TPFileSysUtil.isDirFileExist(splashTargetPath)) {
            TPFileSysUtil.createDir(splashTargetPath);
        }        return splashTargetPath + "/";
    }

常用 JS 本地化及延迟加载

比预加载更粗暴的优化方法是直接将常用的 JS 脚本本地化，直接打包放入 apk 中。比如 H5 页面获取用户信息，设置标题等通用方法，就可以直接写入一个 JS 文件，放入 asserts 文件夹，在 WebView 调用了onPageFinished() 方法后进行加载。需要注意的是，在该 JS 文件中需要写入一个 JS 文件载入完毕的事件，这样前端才能接受都爱 JS 文件已经种植完毕，可以调用 JS 中的方法了。附上一段本地化的 JS 代码。

javascript: ;
(function() {  try{    window.JSBridge = {      'invoke': function(name) {        var args = [].slice.call(arguments, 1),
          callback = args.pop(),
          params, obj = this[name];        if (typeof callback !== 'function') {
          params = callback;
          callback = function() {}
        } else {
          params = args[0]
        } if (typeof obj !== 'object' || typeof obj.func !== 'function') {
          callback({            'err_msg': 'system:function_not_exist'
          });          return
        }
        obj.callback = callback;
        obj.params = params;
        obj.func(params)
      },      'on': function(event, callback) {        var obj = this['on' + event];        if (typeof obj !== 'object') {
          callback({            'err_msg': 'system:function_not_exist'
          });
          retrun
        }        if (typeof callback !== 'undefined') obj.callback = callback
      },      'login': {        'func': function(params) {
          prompt("login", JSON.stringify(params))
        },        'params': {},        'callback': function(res) {}
      },      'settitle': {        'func': function(params) {
          prompt("settitle",JSON.stringify(params))
        },        'params': {},        'callback': function(res) {}
      },
    }catch(e){
    alert('demo.js error:'+e);
  }  var readyEvent = document.createEvent('Events');
  readyEvent.initEvent('JSBridgeReady', true, true);  document.dispatchEvent(readyEvent)
})();

关于 JS 延迟加载

Android 的 OnPageFinished 事件会在 Javascript 脚本执行完成之后才会触发。如果在页面中使用JQuery，会在处理完 DOM 对象，执行完 $(document).ready(function() {}); 事件自会后才会渲染并显示页面。而同样的页面在 iPhone 上却是载入相当的快，因为 iPhone 是显示完页面才会触发脚本的执行。所以我们这边的解决方案延迟 JS 脚本的载入，这个方面的问题是需要Web前端工程师帮忙优化的。

使用第三方 WebView 内核

WebView 的兼容性一直也是困扰我们 Android 开发者的一个大问题，不说 Android 4.4 版本 Google 使用了Chromium 替代 Webkit 作为 WebView 内核，就看看国内众多的第三方 ROM 都有可能会对原生的 WebView 做出修改，这时候如果出现兼容问题，是非常难定位到问题和解决的。

在一次使用微信浏览订阅公众号文章的过程中，发现微信的 H5 页面有一行『QQ 浏览器 X5 内核提供技术支持』。顺着这个线索我就找到了腾讯浏览服务。发现腾讯已经把这个功能开放了，而且集成的 SDK 很小只有212 KB。这是很惊人的，通过介绍才发现这个 SDK 是可以共享微信和手机 QQ 的 X5 内核。这就很方便了，作为国内市场最不可或缺的两个 App，我们能只需要集成一个很小的 SDK 就可以共享使用 X5 内核了，不得不说腾讯还是很有想法的。

简单摘录些功能亮点，想必能让大家高潮一番。详细内容大家可以直接到腾讯浏览服务看看，我相信不会让你们失望的。

网页浏览能力
Web页面crash率降低75%
页面打开速度提升35%
流量节省60%
阅读模式
去除网页中广告等杂质
优化文章的阅读体验
文件打开能力
包括会话页的互传文件及邮件中附件
支持doc、ppt、xls、pdf等办公格式
支持jpg、gif、png、bmp等图片格式
支持zip、rar等压缩文件
支持mp3、mp4、RMVB等音视频格式
视频菜单能力
支持屏幕调节等常规视频菜单功能
灵活切换全屏&小窗功能

WebView 导致的内存泄露

Android 中的 WebView 存在很大的兼容性问题，不仅仅是 Android 系统版本的不同对 WebView 产生很大的差异，另外不同的厂商出货的 ROM 里面 WebView 也存在着很大的差异。更严重的是标准的 WebView 存在内存泄露的问题，看这里WebView causes memory leak - leaks the parent Activity。所以通常根治这个问题的办法是为 WebView 开启另外一个进程，通过 AIDL 与主进程进行通信，WebView 所在的进程可以根据业务的需要选择合适的时机进行销毁，从而达到内存的完整释放。

这段话来自胡凯翻译的 Google Android 内存优化之 OOM 。这里提到的让 WebView 独立运行在一个进程里，用完 WebView 后直接销毁这个进程，即使内存泄露了，也不会影响到主进程。微信，手 Q 等 App 也采用了这个方案。但是这就涉及到了跨进程通讯，处理起来就比较麻烦。

另外个解决方案，就是使用自己封装的 WebView，比如上面提到的 X5 内核，且使用 WebView 的时候，不在 XML 里面声明，而是在代码中直接 new 出来，传入 application context 来防止 activity 引用被滥用。

WebView webView =  new WebView(getContext().getApplicationContext());
webFrameLayout.addView(webView, 0);

在使用了这个方式后，基本上 90% 的 WebView 内存泄漏的问题便得以解决。

上面两个方案，大家可以结合自己的项目情况选择。另外对 WebView 内存泄露原因感兴趣的可以看看这篇文章。

《Android中导致内存泄漏的竟然是它----Dialog》

参考文章

《H5 缓存机制浅析移动端 Web 加载性能优化》

《android内存优化之webview》