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Android H5秒开方案调研—今日头条H5秒开方案详解

背景

在回家的地铁上使用自家应用H5相关功能时，可能由于网络原因导致体验较差，在使用微信、今日头条App时，感觉很流畅，基本做到了秒开，然后就想了解下业内H5秒开方案。

问题原因

文件下载耗时：包括html、css、js、图片等
页面渲染耗时：页面渲染，解析js、css文件等
WebView创建耗时：首次创建WebView耗时大约需要500ms左右，第二次创建耗时大约需要20ms左右

常见解决方案

WebView缓存相关

浏览器缓存机制，通过请求头控制缓存
Dom Storgage（Web Storage）存储机制
Web SQL Database 存储机制
Application Cache（AppCache）机制
Indexed Database （IndexedDB）

可通过以下代码实现：

WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();

webSettings.setCacheMode(WebSettings.LOAD_DEFAULT);

webSettings.setDomStorageEnabled(true);

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

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

webSettings.setJavaScriptEnabled(true);

开源方案

CacheWebView：通过拦截shouldInterceptRequest方法使用okhttp的缓存功能实现，使用简单可配置。
VasSonic：腾讯出品的一个轻量级的高性能的Hybrid框架，专注于提升页面首屏加载速度，完美支持静态直出页面和动态直出页面，支持预加载兼容离线包等方案。优点是性能好，速度快，大厂出品，缺点是配置复杂, 同时需要前后端接入。

今日头条方案

先来看下今日头条的效果，第二次断网打开页面做到了秒开的效果：

今日头条针对自己平台的文章详情页做了很多优化，具体包括以下几点：

内置文章详情页所需的css、js等文件，并可以控制版本
WebView预创建
预加载包含文章详情页所需的css、js的空html
在列表页预加载文章详情所需的内容使用LRU内存缓存并保存到本地数据库
在文章详情页获取预创建的WebView（预加载了html），直接调用js设置页面内容
通过js控制图片的显示，图片懒加载（当图片在可见区域或即将可见才会加载图片），点击加载图片等
Html中的图片通过ContentProvider获取使用Fresco下载的图片

内置所需文件

<img0.5847255369928401" data-src="http://img01.store.sogou.com/net/a/04/link?appid=100520029&url=http://img01.store.sogou.com/net/a/04/link?appid=100520029&url=https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/cmOLumrNib1eOO0yAWeZFdc5DGtcsYlJf81Tho9FnxDO7jYNtuIw7S3FmYibYiceptkRCMGu7puDPDUYw7j9awKWg/640?wx_fmt=other" data-type="other" data-w="419" title="" _width="419px" src="https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190625/1561446899710621.jpg" data-fail="0">

WebView预创建，资源预加载
首次创建WebView要比第二次创建耗时慢很多，原因估计是WebView首次创建需要初始化一些静态资源，第二次创建时不需要初始化，所以第二次创建耗时要少很多。

使用Context包装类MutableContextWrapper传入Application预创建WebView对象，然后预加载一个使用java代码拼接的html，提前对js、css资源进行解析。等获取预创建的WebView时再替换为Activity的context。

public class PreloadWebView {
    private PreloadWebView(){}

    private static final int CACHED_WEBVIEW_MAX_NUM = 2;
    private static final Stack<WebView> mCachedWebViewStack = new Stack<>();


    public static PreloadWebView getInstance(){
        return Holder.INSTANCE;
    }

    private static class Holder{
        private static final PreloadWebView INSTANCE = new PreloadWebView();
    }

    /**
     * 创建WebView实例
     * 用了applicationContext
     */
    public void preload() {
        L.d("webview preload");
        Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
            @Override
            public boolean queueIdle() {
                if (mCachedWebViewStack.size() < CACHED_WEBVIEW_MAX_NUM) {
                    mCachedWebViewStack.push(createWebView());
                }
                return false;
            }
        });
    }

    private WebView createWebView() {
        WebView webview = new WebView(new MutableContextWrapper(App.getApp()));
        webview.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);
        webview.loadDataWithBaseURL("file:///android_asset/article/?item_id=0&token=0",getHtml(),"text/html","utf-8","file:///android_asset/article/?item_id=0&token=0");
        return webview;
    }


    private static String getHtml() {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append("<!DOCTYPE html>
");
        builder.append("<html>
");
        builder.append("<head>
");
        builder.append("<meta charset="utf-8">
");
        builder.append("<meta name="viewport" content="initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no">
");
        builder.append("<link rel="stylesheet" type="text/css" href="");
        builder.append("file:///android_asset/article/css/android.css");
        builder.append("">
</head>
");
        builder.append("<body class="font_m"><header></header><article></article><footer></footer>");
        builder.append("<script type="text/javascript" src="");
        builder.append("file:///android_asset/article/js/lib.js");
        builder.append(""></script>");
        builder.append("<script type="text/javascript" src="");
        builder.append("file:///android_asset/article/js/android.js");
        builder.append("" ></script>
");
        builder.append("</body>
");
        builder.append("</html>
");
        return builder.toString();
    }

    /**
     * 从缓存池中获取合适的WebView
     *
     * @param context activity context
     * @return WebView
     */
    public WebView getWebView(Context context) {
        // 为空，直接返回新实例
        if (mCachedWebViewStack == null || mCachedWebViewStack.isEmpty()) {
            WebView web = createWebView();
            MutableContextWrapper contextWrapper = (MutableContextWrapper) web.getContext();
            contextWrapper.setBaseContext(context);
            return web;
        }
        WebView webView = mCachedWebViewStack.pop();
        // webView不为空，则开始使用预创建的WebView,并且替换Context
        MutableContextWrapper contextWrapper = (MutableContextWrapper) webView.getContext();
        contextWrapper.setBaseContext(context);
        return webView;
    }

}

本地数据库缓存

使用数据库进行持久化。

<img0.516" data-src="http://img01.store.sogou.com/net/a/04/link?appid=100520029&url=http://img01.store.sogou.com/net/a/04/link?appid=100520029&url=https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/cmOLumrNib1eOO0yAWeZFdc5DGtcsYlJfhT8kDXaSWwicwQuUp89j5bTiaNC7HyWedPhu5jKkRVM0KdTjDZFyBGwg/640?wx_fmt=other" data-type="other" data-w="1000" title="" _width="677px" src="https://www.itcodemonkey.com/data/upload/portal/20190625/1561446900162107.jpg" data-fail="0">

广州VI设计公司https://www.houdianzi.com

图片资源的显示

使用ContentProvider获取图片资源：

content://com.xposed.toutiao.provider.ImageProvider/getimage/origin/eJy1ku0KwiAUhm8l_F3qvuduJSJ0mRO2JtupiNi9Z4MoWiOa65cinMeX57xXVDda6QPKFld0bLQ9UckbJYlR-UpX3N5Smfi5x3JJ934YxWlKWZhEgbeLhBB-QNFyYUfL1s6uUQFgMkKMtwLA4gJSVwrndUWmUP8CC5xhm87izlKY7VDeTgLXZUtOlJzjkP6AxXfiR5eMYdMCB9PHneGHBzh-VzEje7AzV3ZvHYpjJV599w-uZWXvWadQR_vlAhtY_Bn2LKuzu_GGOscc1MfZ4veyTyNuuu4G1giVqQ==/6694469396007485965/3

上面的ContentProvider的uri会调用对应ContentProvider的openFile方法，别忘了在清单文件中注册。

public class ImageProvider extends ContentProvider {
  ...
  public ParcelFileDescriptor openFile(@NonNull Uri uri, @NonNull String mode) throws FileNotFoundException {
    File file = getFile(uri);
    return ParcelFileDescriptor.open(file, ParcelFileDescriptor.MODE_READ_ONLY) ;
  }
  ...
}

中间字符串使用zip压缩，使用下面的代码解压zip数据的代码：

static final byte[] buffer = new byte[4096];
public static final String unzip(String str) {
    try {
        Inflater inflater = new Inflater();
        inflater.setInput(Base64.decode(str, 8));
        int size = inflater.inflate(buffer);
        inflater.end();
        String temp = new String(buffer, 0, size, "UTF-8");
        return temp;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "";
}

解压后的数据如下：

{
    "origin": {
        "uri": "large/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230",
        "urls": ["http://p1-tt.byteimg.com/large/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230", "http://p1-tt.byteimg.com/large/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230", "http://p3-tt.byteimg.com/large/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230"]
    },
    "webp_origin": {
        "uri": "details/v0/w640/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp",
        "urls": ["http://p99.pstatp.com/details/v0/w640/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp", "http://p6-tt.byteimg.com/details/v0/w640/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp", "http://p1-tt.byteimg.com/details/v0/w640/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp"]
    },
    "thumb": {
        "uri": "thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230",
        "urls": ["http://p9-tt.byteimg.com/thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230", "http://p3-tt.byteimg.com/thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230", "http://p1-tt.byteimg.com/thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230"]
    },
    "webp_thumb": {
        "uri": "thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp",
        "urls": ["http://p1-tt.byteimg.com/thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp", "http://p3-tt.byteimg.com/thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp", "http://p6-tt.byteimg.com/thumb/pgc-image/8e72c19ce0f2456880947531d5bbb230.webp"]
    }
}

uri的最后两个片段表示文章id及图片索引，用于通过js通知页面图片加载完成。通过解析content的uri中的数据获取Fresco下载的缓存文件，返回一个ParcelFileDescriptor对象即可。

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