前言
由于H5具备 开发周期短、灵活性好 的特点,所以现在Android App大多嵌入了Android Webview组件进行Hybrid开发
但我知道你一定在烦恼Android Webview的性能问题,特别突出的是:加载速度慢 & 消耗流量
今天,我将针对Android Webview的性能问题,提出一些有效解决方案。
目录
1.WebView的性能问题
1.1 H5页面加载速度慢
1.1.1 渲染速度慢
前端H5页面渲染的速度取决于 两个方面:
Js解析效率
Js本身的解析过程复杂、解析速度不快 & 前端页面涉及较多JS代码文件,所以叠加起来会导致Js解析效率非常低
手机硬件设备的性能
由于Android机型碎片化,这导致手机硬件设备的性能不可控,而大多数的Android手机硬件设备无法达到很好很好的硬件性能
总结:上述两个原因 导致 H5页面的渲染速度慢。
1.1.2 页面资源加载缓慢
H5页面一般会比较多,每加载一个H5页面,都会产生较多网络请求,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。
每一个请求都串行的,这么多请求串起来,这导致H5页面资源加载缓慢。
1.2 耗费流量
每次使用H5页面时,用户都需要重新加载Android WebView的H5页面,每加载一个H5页面,都会产生较多网络请求(上面提到),每一个请求都串行的,这么多请求串起来,这导致消耗的流量也会越多。
上述问题导致了Android WebView的H5页面体验 与 原生Native存在较大差距。
2. WebView网页缓存
缓存,即离线存储,这意味着H5网页 加载后会存储在缓存区域,在无网络连接时也可访问
WebView的本质 = 在Android中嵌入H5页面,所以,Android WebView自带的缓存机制其实就是H5页面的缓存机制
Android WebView除了新的File System缓存机制(H5页面新加入的缓存机制,后面会进行简单介绍)还不支持,其他都支持。
Android WebView自带的缓存机制有5种:
- 浏览器 缓存机制
- Application Cache缓存机制
- Dom Storage缓存机制
- Web SQL Database缓存机制
- Indexed Database缓存机制
2.1 浏览器缓存机制
根据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
下面详细介绍Cache-Control、Expires、Last-Modified&Etag四个字段
Cache-Control:用于控制文件在本地缓存有效时长
如服务器回包:Cache-Control:max-age=600,则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。
Expires:与Cache-Control功能相同,即控制缓存的有效时间
Expires是HTTP1.0标准中的字段,Cache-Control 是HTTP1.1标准中新加的字段
当这两个字段同时出现时,Cache-Control优先级较高
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:功能同Last-Modified,即标识文件在服务器上的最新更新时间。
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。
常见用法是:
Cache-Control与Last-Modified一起使用;
Expires与Etag一起使用;
即一个用于控制缓存有效时间,一个用于在缓存失效后,向服务查询是否有更新
特点
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。
对于解决以上问题,可以参考手 Q 的离线包
应用场景
静态资源文件的存储,如` JS、CSS`、字体、图片等。
Android Webview会将缓存的文件记录及文件内容会存在当前 app 的 data 目录中。
具体实现
浏览器缓存机制是浏览器内核的机制,一般都是标准的实现,即Android WebView内置自动实现。
2.2 Application Cache缓存机制
以文件为单位进行缓存,且文件有一定更新机制(类似于浏览器缓存机制)
AppCache原理有两个关键点:manifest 属性和 manifest 文件。
HTML 在头中通过 manifest 属性引用 manifest 文件
manifest 文件:就是上面以 appcache 结尾的文件,是一个普通文件文件,列出了需要缓存的文件
浏览器在首次加载 HTML 文件时,会解析 manifest 属性,并读取 manifest 文件,获取 Section:CACHE MANIFEST 下要缓存的文件列表,再对文件缓存
// 原理说明如下:
AppCache 在首次加载生成后,也有更新机制。被缓存的文件如果要更新,需要更新 manifest 文件
因为浏览器在下次加载时,除了会默认使用缓存外,还会在后台检查 manifest 文件有没有修改(byte by byte)
发现有修改,就会重新获取 manifest 文件,对 Section:CACHE MANIFEST 下文件列表检查更新
manifest 文件与缓存文件的检查更新也遵守浏览器缓存机制
如用户手动清了 AppCache 缓存,下次加载时,浏览器会重新生成缓存,也可算是一种缓存的更新
AppCache 的缓存文件,与浏览器的缓存文件分开存储的,因为 AppCache 在本地有 5MB(分 HOST)的空间限制
特点
方便构建Web App的缓存,专门为Web App离线使用而开发的缓存机制,AppCache 是对浏览器缓存机制的补充。
应用场景
存储静态文件(如JS、CSS、字体文件)
具体实现
// 通过设置WebView的settings来实现
WebSettings settings = getSettings();
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
settings.setAppCachePath(cacheDirPath);
// 1. 设置缓存路径
settings.setAppCacheMaxSize(20*1024*1024);
// 2. 设置缓存大小
settings.setAppCacheEnabled(true);
// 3. 开启Application Cache存储机制
注意,每个 Application 只调用一次 WebSettings.setAppCachePath() 和WebSettings.setAppCacheMaxSize()
2.3 Dom Storage缓存机制
通过存储字符串的Key - Value对来提供
DOM Storage分为sessionStorage&localStorage; 二者使用方法基本相同,区别在于作用范围不同:
a.sessionStorage:具备临时性,即存储与页面相关的数据,它在页面关闭后无法使用
b.localStorage:具备持久性,即保存的数据在页面关闭后也可以使用。
特点
存储空间大( 5MB):存储空间对于不同浏览器不同,如Cookies 才 4KB
存储安全、便捷:Dom Storage存储的数据在本地,不需要经常和服务器进行交互
不像Cookies每次请求一次页面,都会向服务器发送网络请求
应用场景
存储临时、简单的数据
代替 将 不需要让服务器知道的信息 存储到cookies的这种传统方法
Dom Storage机制类似于Android的SharedPreference机制
具体实现
// 通过设置 `WebView`的`Settings`类实现
WebSettings settings = getSettings();
// 开启DOM storage
settings.setDomStorageEnabled(true);
2.4 Database缓存机制
基于 `SQL` 的数据库存储机制
特点
充分利用数据库的优势,可方便对数据进行增加、删除、修改、查询
应用场景
存储适合数据库的结构化数据
具体实现
// 通过设置WebView的settings实现
WebSettings settings = getSettings();
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
settings.setDatabasePath(cacheDirPath);
// 设置缓存路径
settings.setDatabaseEnabled(true);
// 开启 数据库存储机制
根据官方说明,Web SQL Database存储机制不再推荐使用(不再维护),取而代之的是IndexedDB缓存机制。
2.5 IndexedDB缓存机制
属于NoSQL数据库,通过存储字符串的Key - Value对来提供
类似于Dom Storage 存储机制的key-value存储方式
特点
功能强大、使用简单,通过数据库的事务机制进行数据操作,可对对象任何熟悉生成索引,方便查询。
存储空间大,默认250MB,比Dom Storage大很多。
使用灵活,以Key-Value的方式存取对象,可以使任何类型值或对象,包括二进制。
异步的API调用,避免造成等待而影响体验。
应用场景
存储 复杂、数据量大的结构化数据
具体实现
// 通过设置WebView的settings实现 ,只需设置支持JS就自动打开IndexedDB存储机制,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 settings = getSettings();
settings.setJavaScriptEnabled(true);
2.6 File System
为H5页面的数据 提供一个虚拟的文件系统
可进行文件(夹)的创建、读、写、删除、遍历等操作,就像Native App访问本地文件系统一样
虚拟的文件系统是运行在沙盒中
不同WebApp的虚拟文件系统是互相隔离的,虚拟文件系统与本地文件系统也是互相隔离的。
虚拟文件系统提供了两种类型的存储空间:临时 & 持久性:
临时的存储空间:由浏览器自动分配,但可能被浏览器回收
持久性的存储空间:需要显式申请;自己管理(浏览器不会回收,也不会清除内容);存储空间大小通过配额管理,首次申请时会一个初始的配额,配额用完需要再次申请。
特点
可存储数据体积较大的二进制数据,可预加载资源文件,可直接编辑文件。
应用场景
通过文件系统 管理数据
具体使用
由于File System是H5新加入的缓存机制,所以Android WebView暂时不支持
2.7 缓存机制汇总
3 缓存模式
缓存模式是一种 当加载H5网页时 该如何读取之前保存到本地缓存
从而进行使用 的方式
即告诉Android WebView什么时候去读缓存,以哪种方式去读缓存
Android WebView自带的缓存模式有4种:
// 缓存模式说明:
// LOAD_CACHE_ONLY: 不使用网络,只读取本地缓存数据
// LOAD_NO_CACHE: 不使用缓存,只从网络获取数据.
// LOAD_DEFAULT: (默认)根据cache-control决定是否从网络上取数据。
// LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK,只要本地有,无论是否过期,或者no-cache,都使用缓存中的数据。
具体使用
WebView.getSettings().setCacheMode(WebSettings.LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK);