Hybird开发之webview

为什么打开一个 H5 页面会有一长段白屏时间？因为它做了很多事情，大概是：

初始化 webview -> 请求页面 -> 下载数据 -> 解析HTML -> 请求 js/css 资源 -> dom 渲染 -> 解析 JS 执行 -> JS 请求数据 -> 解析渲染 -> 下载渲染图片

一般页面在 dom 渲染后才能展示，可以发现，H5 首屏渲染白屏问题的原因关键在于，如何优化减少从请求下载页面到渲染之间这段时间的耗时。

webview加载网页的耗时：

1.webview的初始化(统计各项的耗时占比)
2.下载网页数据包
3.渲染html
4.解析javascript
5.下载网页上使用到的网络资源

其中影响到网页首屏打开速度的指标为：1、2、3、4.

如何加速首屏秒开？

减少一切网络请求，做好预加载和缓存，尽量在用户打开之前就加载好所有内容。

加载一个H5页面，产生的网络请求包括：

HTML 主 URL 自身的请求；
HTML外部引用的JS、CSS、字体文件，图片也是一个独立的 HTTP 请求

常规的前端和后端的性能优化已有前辈们总结过最佳实践，主要的是：

降低请求量：合并资源，减少 HTTP 请求数，minify / gzip 压缩，webP，lazyLoad。
加快请求速度：预解析DNS，减少域名数，并行加载，CDN 分发。
缓存：HTTP 协议缓存请求，离线缓存 manifest，离线数据缓存 localStorage。
渲染：JS/CSS优化，加载顺序，服务端渲染模板直出。

客户端如何加速：

1.webview提前初始化
2.提前下载好网页数据包到本地，或者由native下载好数据然后使用webview.loadDataWithBaseUrl()加载
3.
4.
5.网络资源提前加载到本地(下载或打包时内置到assets)，然后重写WebViewClient的shouldInterceptRequest()方法对访问地址进行拦截, 当url地址命中本地资源时使用本地资源替代, 否则就使用网络上的资源。
6.开启webview的缓存功能，webview默认开启。WebSettings settings = webView.getSettings();settings.setCacheMode(WebSettings.LOAD_DEFAULT);int LOAD_DEFAULT = -1     默认模式，缓存数据未过期时取用缓存，否则从网络下载int LOAD_NORMAL = 0   Deprecated  效果与LOAD_DEFAULT相同int LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK = 1       不论缓存数据是否过期，优先取用缓存数据int LOAD_NO_CACHE = 2     不使用缓存int LOAD_CACHE_ONLY = 3       只使用缓存数据，不使用网络

当我们请求网页时获取到Response的headers中有这么几个需要注意的字段：Last-Modified、ETag、Expires、Cache-Control。

Cache-Control
例如Cache-Control:max-age=2592000, 表示缓存时长为2592000秒, 也就是一个月30天的时间。如果30天内需要再次请求这个文件，那么浏览器不会发出请求，直接使用本地的缓存的文件。这是HTTP/1.1标准中的字段。Expires
例如Expires:Tue,25 Sep 2018 07:17:34 GMT,这表示这个文件的过期时间是格林尼治时间2018年9月25日7点17分。因为我是北京时间2018年8月26日15点请求的, 所以可以看出也是差不多一个月有效期。在这个时间之前浏览器都不会再次发出请求去获取这个文件。Expires是HTTP/1.0中的字段，如果客户端和服务器时间不同步会导致缓存出现问题，因此才有了上面的Cache-Control。当它们同时出现时，Cache-Control优先级更高。Last-Modified
标识文件在服务器上的最新更新时间,下次请求时，如果文件缓存过期，浏览器通过If-Modified-Since字段带上这个时间，发送给服务器，由服务器比较时间戳来判断文件是否有修改。如果没有修改，服务器返回304(未修改)告诉浏览器继续使用缓存；如果有修改，则返回200，同时返回最新的文件。Etag
Etag的取值是一个对文件进行标识的特征字串,在向服务器查询文件是否有更新时，浏览器通过If-None-Match字段把特征字串发送给服务器，由服务器和文件最新特征字串进行匹配，来判断文件是否有更新：没有更新回包304，有更新回包200。Etag和Last-Modified可根据需求使用一个或两个同时使用。两个同时使用时，只要满足基中一个条件，就认为文件没有更新。

缓存相关

根据标准，到目前为止，H5 一共有6种缓存机制，有些是之前已有，有些是 H5 才新加入的。

浏览器缓存机制Dom Storgage（Web Storage）存储机制Web SQL Database 存储机制(Deprecated)Application Cache（AppCache）机制(Deprecated)Indexed Database （IndexedDB）File System API(webview暂不支持)

浏览器缓存机制

浏览器缓存机制是指通过 HTTP 协议头里的 Cache-Control（或 Expires）和 Last-Modified（或 Etag）等字段来控制文件缓存的机制。这应该是 WEB 中最早的缓存机制了，是在 HTTP 协议中实现的，有点不同于 Dom Storage、AppCache 等缓存机制，但本质上是一样的。可以理解为，一个是协议层实现的，一个是应用层实现的。

Cache-Control

用于控制文件在本地缓存有效时长。最常见的，比如服务器回包：Cache-Control:max-age=600 表示文件在本地应该缓存，且有效时长是600秒（从发出请求算起）。在接下来600秒内，如果有请求这个资源，浏览器不会发出 HTTP 请求，而是直接使用本地缓存的文件。

Last-Modified

是标识文件在服务器上的最新更新时间。下次请求时，如果文件缓存过期，浏览器通过 If-Modified-Since 字段带上这个时间，发送给服务器，由服务器比较时间戳来判断文件是否有修改。如果没有修改，服务器返回304告诉浏览器继续使用缓存；如果有修改，则返回200，同时返回最新的文件。

Cache-Control 通常与 Last-Modified 一起使用。一个用于控制缓存有效时间，一个在缓存失效后，向服务查询是否有更新。

Cache-Control 还有一个同功能的字段：Expires。Expires 的值一个绝对的时间点，如：Expires: Thu, 10 Nov 2015 08:45:11 GMT，表示在这个时间点之前，缓存都是有效的。

Expires

是 HTTP1.0 标准中的字段，Cache-Control 是 HTTP1.1 标准中新加的字段，功能一样，都是控制缓存的有效时间。当这两个字段同时出现时，Cache-Control 是高优化级的。

Etag

也是和 Last-Modified 一样，对文件进行标识的字段。不同的是，Etag 的取值是一个对文件进行标识的特征字串。在向服务器查询文件是否有更新时，浏览器通过 If-None-Match 字段把特征字串发送给服务器，由服务器和文件最新特征字串进行匹配，来判断文件是否有更新。没有更新回包304，有更新回包200。Etag 和 Last-Modified 可根据需求使用一个或两个同时使用。两个同时使用时，只要满足基中一个条件，就认为文件没有更新。

另外有两种特殊的情况：

手动刷新页面（F5)，浏览器会直接认为缓存已经过期（可能缓存还没有过期），在请求中加上字段：Cache-Control:max-age=0，发包向服务器查询是否有文件是否有更新。强制刷新页面（Ctrl+F5)，浏览器会直接忽略本地的缓存（有缓存也会认为本地没有缓存），在请求中加上字段：Cache-Control:no-cache（或 Pragma:no-cache），发包向服务重新拉取文件。

一般浏览器会将缓存记录及缓存文件存在本地 Cache 文件夹中。Android 下 App 如果使用 Webview，缓存的文件记录及文件内容会存在当前 app 的 data 目录中。

分析：Cache-Control 和 Last-Modified 一般用在 Web 的静态资源文件上，如 JS、CSS 和一些图像文件。通过设置资源文件缓存属性，对提高资源文件加载速度，节省流量很有意义，特别是移动网络环境。但问题是：缓存有效时长该如何设置？如果设置太短，就起不到缓存的使用；如果设置的太长，在资源文件有更新时，浏览器如果有缓存，则不能及时取到最新的文件。

Last-Modified 需要向服务器发起查询请求，才能知道资源文件有没有更新。虽然服务器可能返回304告诉没有更新，但也还有一个请求的过程。对于移动网络，这个请求可能是比较耗时的。有一种说法叫“消灭304”，指的就是优化掉304的请求。

抓包发现，带 if-Modified-Since 字段的请求，如果服务器回包304，回包带有 Cache-Control:max-age 或 Expires 字段，文件的缓存有效时间会更新，就是文件的缓存会重新有效。304回包后如果再请求，则又直接使用缓存文件了，不再向服务器查询文件是否更新了，除非新的缓存时间再次过期。

另外，Cache-Control 与 Last-Modified 是浏览器内核的机制，一般都是标准的实现，不能更改或设置。以 QQ 浏览器的 X5为例，Cache-Control 与 Last-Modified 缓存不能禁用。缓存容量是12MB，不分HOST，过期的缓存会最先被清除。如果都没过期，应该优先清最早的缓存或最快到期的或文件大小最大的；过期缓存也有可能还是有效的，清除缓存会导致资源文件的重新拉取。

还有，浏览器，如 X5，在使用缓存文件时，是没有对缓存文件内容进行校验的，这样缓存文件内容被修改的可能。

分析发现，浏览器的缓存机制还不是非常完美的缓存机制。完美的缓存机制应该是这样的：

缓存文件没更新，尽可能使用缓存，不用和服务器交互；缓存文件有更新时，第一时间能使用到新的文件；缓存的文件要保持完整性，不使用被修改过的缓存文件；缓存的容量大小要能设置或控制，缓存文件不能因为存储空间限制或过期被清除。
以X5为例，第1、2条不能同时满足，第3、4条都不能满足。

在实际应用中，为了解决 Cache-Control 缓存时长不好设置的问题，以及为了”消灭304“，Web前端采用的方式是：

在要缓存的资源文件名中加上版本号或文件 MD5值字串，如 common.d5d02a02.js，common.v1.js，同时设置 Cache-Control:max-age=31536000，也就是一年。在一年时间内，资源文件如果本地有缓存，就会使用缓存；也就不会有304的回包。如果资源文件有修改，则更新文件内容，同时修改资源文件名，如 common.v2.js，html页面也会引用新的资源文件名。

通过这种方式，实现了：缓存文件没有更新，则使用缓存；缓存文件有更新，则第一时间使用最新文件的目的。即上面说的第1、2条。第3、4条由于浏览器内部机制，目前还无法满足。

优点：支持 Http协议层
不足：缓存文件需要首次加载后才会产生；浏览器缓存的存储空间有限，缓存有被清除的可能；缓存的文件没有校验。

DOM storage

DOM 存储是一套在 Web Applications 1.0 规范中首次引入的与存储相关的特性的总称，现在已经分离出来，单独发展成为独立的 W3C Web 存储规范。 DOM 存储被设计为用来提供一个更大存储量、更安全、更便捷的存储方法，从而可以代替掉将一些不需要让服务器知道的信息存储到 cookies 里的这种传统方法。

上面一段是对 Dom Storage 存储机制的官方表述。看起来，Dom Storage 机制类似 Cookies，但有一些优势。

Dom Storage 是通过存储字符串的 Key/Value 对来提供的，并提供 5MB （不同浏览器可能不同，分 HOST)的存储空间（Cookies 才 4KB)。另外 Dom Storage 存储的数据在本地，不像 Cookies，每次请求一次页面，Cookies 都会发送给服务器。

DOM Storage 分为 sessionStorage 和 localStorage。localStorage 对象和 sessionStorage 对象使用方法基本相同，它们的区别在于作用的范围不同。sessionStorage 用来存储与页面相关的数据，它在页面关闭后无法使用。而 localStorage 则持久存在，在页面关闭后也可以使用。

Dom Storage 给 Web 提供了一种更录活的数据存储方式，存储空间更大（相对 Cookies)，用法也比较简单，方便存储服务器或本地的一些临时数据。

从 DomStorage 提供的接口来看，DomStorage 适合存储比较简单的数据，Web 的 Dom Storage 机制类似于 Android 的 SharedPreference 机制。

在 Android 内嵌 Webview 中，需要通过 Webview 设置接口启用 Dom Storage。

WebSettings webSettings = webView.getSettings();
webSettings.setDomStorageEnabled(true);

Web SQL Database存储机制

H5 也提供基于 SQL 的数据库存储机制，用于存储适合数据库的结构化数据。根据官方的标准文档，Web SQL Database 存储机制不再推荐使用，将来也不再维护，而是推荐使用 AppCache 和 IndexedDB。
在 Android 内嵌 Webview 中，需要通过 Webview 设置接口启用 SQL Database，同时还要设置数据库文件的存储路径。

WebSettings webSettings = webView.getSettings();
webSettings.setDatabaseEnabled(true);
final String dbPath = getApplicationContext().getDir("db", Context.MODE_PRIVATE).getPath();
webSettings.setDatabasePath(dbPath);

Web SQL Database 存储机制就是通过提供一组 API，借助浏览器的实现，将这种 Native 的功能提供给了 Web App。

Application Cache

根据官方文档，AppCache 已经不推荐使用了，标准也不会再支持。
在Android 内嵌 Webview中，需要通过 Webview 设置接口启用 AppCache，同时还要设置缓存文件的存储路径，另外还可以设置缓存的空间大小。

WebSettings webSettings = webView.getSettings();
webSettings.setAppCacheEnabled(true);
final String cachePath = getApplicationContext().getDir("cache", Context.MODE_PRIVATE).getPath();
webSettings.setAppCachePath(cachePath);
webSettings.setAppCacheMaxSize(5*1024*1024);

Indexed Database

IndexedDB 是一种灵活且功能强大的数据存储机制，它集合了 Dom Storage 和 Web SQL Database 的优点，用于存储大块或复杂结构的数据，提供更大的存储空间，使用起来也比较简单。可以作为 Web SQL Database 的替代。不太适合静态文件的缓存。

以key-value 的方式存取对象，可以是任何类型值或对象，包括二进制。可以对对象任何属性生成索引，方便查询。较大的存储空间，默认推荐250MB(分 HOST)，比 Dom Storage 的5MB 要大的多。通过数据库的事务（tranction）机制进行数据操作，保证数据一致性。异步的 API 调用，避免造成等待而影响体验。

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。

WebSettings webSettings = webView.getSettings();
webSettings.setJavaScriptEnabled(true);