前言
- 由於
H5具備 開發周期短、靈活性好 的特點，所以現在Android App大多嵌入了Android Webview組件進行Hybrid開發 - 但我知道你一定在煩惱
Android Webview的性能問題，特別突出的是：加載速度慢 & 消耗流量 - 今天，我將針對
Android Webview的性能問題，提出一些有效解決方案。
目錄
示意圖
1. Android WebView 存在什么性能問題？
Android WebView里H5頁面加載速度慢- 耗費流量
下面會詳細介紹。
1.1 H5 頁面加載速度慢
H5 頁面加載速度慢的原因
下面會詳細介紹：
1.1.1 渲染速度慢
前端H5頁面渲染的速度取決於 兩個方面：
Js解析效率Js本身的解析過程復雜、解析速度不快 & 前端頁面涉及較多JS代碼文件，所以疊加起來會導致Js解析效率非常低- 手機硬件設備的性能
由於Android機型碎片化，這導致手機硬件設備的性能不可控，而大多數的Android手機硬件設備無法達到很好很好的硬件性能
總結：上述兩個原因 導致 H5頁面的渲染速度慢。
1.1.2 頁面資源加載緩慢
H5 頁面從服務器獲得，並存儲在 Android手機內存里：
H5頁面一般會比較多- 每加載一個
H5頁面，都會產生較多網絡請求：HTML主URL自身的請求；HTML外部引用的JS、CSS、字體文件，圖片也是一個獨立的HTTP請求
每一個請求都串行的，這么多請求串起來，這導致 H5頁面資源加載緩慢
總結：H5頁面加載速度慢的原因：渲染速度慢 & 頁面資源加載緩慢 導致。
1.2 耗費流量
- 每次使用
H5頁面時，用戶都需要重新加載Android WebView的H5頁面 - 每加載一個
H5頁面，都會產生較多網絡請求（上面提到） - 每一個請求都串行的，這么多請求串起來，這導致消耗的流量也會越多
1.3 總結
- 綜上所述，產生
Android WebView性能問題主要原因是：
示意圖
- 上述問題導致了
Android WebView的H5頁面體驗 與 原生Native存在較大差距。
2. 解決方案
針對上述Android WebView的性能問題，我提出了3種解決方案：
- 前端
H5的緩存機制（WebView自帶） - 資源預加載
- 資源攔截
下面我將詳細介紹。
2.1 前端H5的緩存機制
- 定義
緩存，即離線存儲
- 這意味着
H5網頁 加載后會存儲在緩存區域，在無網絡連接時也可訪問WebView的本質 = 在Android中嵌入H5頁面，所以，Android WebView自帶的緩存機制其實就是H5頁面的緩存機制Android WebView除了新的File System緩存機制還不支持，其他都支持。
-
作用
- 離線瀏覽：用戶可在沒有網絡連接時進行
H5頁面訪問 - 提高頁面加載速度 & 減少流量消耗：直接使用已緩存的資源，不需要重新加載
- 離線瀏覽：用戶可在沒有網絡連接時進行
-
具體應用
此處講解主要講解 前端H5的緩存機制 的緩存機制 & 緩存模式 ：
a. 緩存機制：如何將加載過的網頁數據保存到本地
b. 緩存模式：加載網頁時如何讀取之前保存到本地的網頁緩存
前者是保存，后者是讀取，請注意區別
2.1.1 緩存機制
Android WebView自帶的緩存機制有5種：- 瀏覽器 緩存機制
Application Cache緩存機制Dom Storage緩存機制Web SQL Database緩存機制Indexed Database緩存機制File System緩存機制（H5頁面新加入的緩存機制，雖然Android WebView暫時不支持，但會進行簡單介紹）
下面將詳細介紹每種緩存機制。
1. 瀏覽器緩存機制
a. 原理
- 根據
HTTP協議頭里的Cache-Control（或Expires）和Last-Modified（或Etag）等字段來控制文件緩存的機制 - 下面詳細介紹
Cache-Control、Expires、Last-Modified&Etag四個字段
Cache-Control：用於控制文件在本地緩存有效時長
如服務器回包：
Cache-Control:max-age=600，則表示文件在本地應該緩存，且有效時長是600秒（從發出請求算起）。在接下來600秒內，如果有請求這個資源，瀏覽器不會發出 HTTP 請求，而是直接使用本地緩存的文件。
Expires：與Cache-Control功能相同，即控制緩存的有效時間
Expires是HTTP1.0標准中的字段，Cache-Control 是HTTP1.1標准中新加的字段- 當這兩個字段同時出現時，
Cache-Control優先級較高
Last-Modified：標識文件在服務器上的最新更新時間
下次請求時，如果文件緩存過期，瀏覽器通過 If-Modified-Since 字段帶上這個時間，發送給服務器，由服務器比較時間戳來判斷文件是否有修改。如果沒有修改，服務器返回304告訴瀏覽器繼續使用緩存；如果有修改，則返回200，同時返回最新的文件。
Etag：功能同Last-Modified，即標識文件在服務器上的最新更新時間。
- 不同的是，
Etag的取值是一個對文件進行標識的特征字串。- 在向服務器查詢文件是否有更新時，瀏覽器通過
If-None-Match字段把特征字串發送給服務器，由服務器和文件最新特征字串進行匹配，來判斷文件是否有更新：沒有更新回包304，有更新回包200Etag和Last-Modified可根據需求使用一個或兩個同時使用。兩個同時使用時，只要滿足基中一個條件，就認為文件沒有更新。
常見用法是：
Cache-Control與Last-Modified一起使用；Expires與Etag一起使用；
即一個用於控制緩存有效時間，一個用於在緩存失效后，向服務查詢是否有更新
特別注意：瀏覽器緩存機制 是 瀏覽器內核的機制，一般都是標准的實現
即
Cache-Control、Last-Modified、Expires、Etag都是標准實現，你不需要操心
b. 特點
- 優點：支持
Http協議層 - 不足：緩存文件需要首次加載后才會產生；瀏覽器緩存的存儲空間有限，緩存有被清除的可能；緩存的文件沒有校驗。
對於解決以上問題，可以參考手 Q 的離線包
c. 應用場景
靜態資源文件的存儲，如JS、CSS、字體、圖片等。
Android Webview會將緩存的文件記錄及文件內容會存在當前 app 的 data 目錄中。
d. 具體實現
Android WebView內置自動實現，即不需要設置即實現
Android4.4后的WebView瀏覽器版本內核：Chrome- 瀏覽器緩存機制 是 瀏覽器內核的機制，一般都是標准的實現
2. Application Cache 緩存機制
a. 原理
- 以文件為單位進行緩存，且文件有一定更新機制（類似於瀏覽器緩存機制）
AppCache原理有兩個關鍵點：manifest 屬性和 manifest 文件。
<!DOCTYPE html> <html manifest="demo_html.appcache"> // HTML 在頭中通過 manifest 屬性引用 manifest 文件 // manifest 文件：就是上面以 appcache 結尾的文件，是一個普通文件文件，列出了需要緩存的文件 // 瀏覽器在首次加載 HTML 文件時，會解析 manifest 屬性，並讀取 manifest 文件，獲取 Section：CACHE MANIFEST 下要緩存的文件列表，再對文件緩存 <body> ... </body> </html> // 原理說明如下： // AppCache 在首次加載生成后，也有更新機制。被緩存的文件如果要更新，需要更新 manifest 文件 // 因為瀏覽器在下次加載時，除了會默認使用緩存外，還會在后台檢查 manifest 文件有沒有修改（byte by byte) 發現有修改，就會重新獲取 manifest 文件，對 Section：CACHE MANIFEST 下文件列表檢查更新 // manifest 文件與緩存文件的檢查更新也遵守瀏覽器緩存機制 // 如用戶手動清了 AppCache 緩存，下次加載時，瀏覽器會重新生成緩存，也可算是一種緩存的更新 // AppCache 的緩存文件，與瀏覽器的緩存文件分開存儲的，因為 AppCache 在本地有 5MB（分 HOST）的空間限制 b. 特點
方便構建Web App的緩存
專門為
Web App離線使用而開發的緩存機制
c. 應用場景
存儲靜態文件（如JS、CSS、字體文件）
- 應用場景 同 瀏覽器緩存機制
- 但AppCache 是對 瀏覽器緩存機制 的補充，不是替代。
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings來實現 WebSettings settings = getSettings(); String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/"; settings.setAppCachePath(cacheDirPath); // 1. 設置緩存路徑 settings.setAppCacheMaxSize(20*1024*1024); // 2. 設置緩存大小 settings.setAppCacheEnabled(true); // 3. 開啟Application Cache存儲機制 // 特別注意 // 每個 Application 只調用一次 WebSettings.setAppCachePath() 和 WebSettings.setAppCacheMaxSize() 3. Dom Storage 緩存機制
a. 原理
- 通過存儲字符串的
Key - Value對來提供
DOM Storage分為sessionStorage&localStorage； 二者使用方法基本相同，區別在於作用范圍不同：
a.sessionStorage：具備臨時性，即存儲與頁面相關的數據，它在頁面關閉后無法使用
b.localStorage：具備持久性，即保存的數據在頁面關閉后也可以使用。
b. 特點
- 存儲空間大（ 5MB）：存儲空間對於不同瀏覽器不同，如Cookies 才 4KB
- 存儲安全、便捷：
Dom Storage存儲的數據在本地，不需要經常和服務器進行交互
不像
Cookies每次請求一次頁面，都會向服務器發送網絡請求
c. 應用場景
存儲臨時、簡單的數據
- 代替 **將 不需要讓服務器知道的信息 存儲到
cookies**的這種傳統方法Dom Storage機制類似於Android的SharedPreference機制
d. 具體實現
// 通過設置 `WebView`的`Settings`類實現 WebSettings settings = getSettings(); settings.setDomStorageEnabled(true); // 開啟DOM storage 4. Web SQL Database 緩存機制
a. 原理
基於 SQL 的數據庫存儲機制
b. 特點
充分利用數據庫的優勢，可方便對數據進行增加、刪除、修改、查詢
c. 應用場景
存儲適合數據庫的結構化數據
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings實現 WebSettings settings = getSettings(); String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/"; settings.setDatabasePath(cacheDirPath); // 設置緩存路徑 settings.setDatabaseEnabled(true); // 開啟 數據庫存儲機制 特別說明
- 根據官方說明，
Web SQL Database存儲機制不再推薦使用（不再維護） - 取而代之的是
IndexedDB緩存機制，下面會詳細介紹
5. IndexedDB 緩存機制
a. 原理
屬於 NoSQL 數據庫，通過存儲字符串的 Key - Value 對來提供
類似於
Dom Storage 存儲機制的key-value存儲方式
b. 特點
優點
c. 應用場景
存儲 復雜、數據量大的結構化數據
d. 具體實現：
// 通過設置WebView的settings實現 WebSettings settings = getSettings(); settings.setJavaScriptEnabled(true); // 只需設置支持JS就自動打開IndexedDB存儲機制 // Android 在4.4開始加入對 IndexedDB 的支持，只需打開允許 JS 執行的開關就好了。 6 . File System
a. 原理
- 為
H5頁面的數據 提供一個虛擬的文件系統
- 可進行文件（夾）的創建、讀、寫、刪除、遍歷等操作，就像
Native App訪問本地文件系統一樣- 虛擬的文件系統是運行在沙盒中
- 不同
WebApp的虛擬文件系統是互相隔離的，虛擬文件系統與本地文件系統也是互相隔離的。
- 虛擬文件系統提供了兩種類型的存儲空間：臨時 & 持久性：
- 臨時的存儲空間：由瀏覽器自動分配，但可能被瀏覽器回收
- 持久性的存儲空間：需要顯式申請；自己管理（瀏覽器不會回收，也不會清除內容）；存儲空間大小通過配額管理，首次申請時會一個初始的配額，配額用完需要再次申請。
b. 特點
- 可存儲數據體積較大的二進制數據
- 可預加載資源文件
- 可直接編輯文件
c. 應用場景
通過文件系統 管理數據
d. 具體使用
由於 File System是 H5 新加入的緩存機制，所以Android WebView暫時不支持
緩存機制匯總
緩存機制匯總
使用建議
- 綜合上述緩存機制的分析，我們可以根據 需求場景的不同（緩存不同類型的數據場景） 從而選擇不同的緩存機制（組合使用）
- 以下是緩存機制的使用建議：
使用建議
2.1.2 緩存模式
- 定義
緩存模式是一種 當加載H5網頁時 該如何讀取之前保存到本地緩存
從而進行使用 的方式
即告訴
Android WebView什么時候去讀緩存，以哪種方式去讀緩存
Android WebView自帶的緩存模式有4種：
// 緩存模式說明: // LOAD_CACHE_ONLY: 不使用網絡，只讀取本地緩存數據 // LOAD_NO_CACHE: 不使用緩存，只從網絡獲取數據. // LOAD_DEFAULT: （默認）根據cache-control決定是否從網絡上取數據。 // LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK，只要本地有，無論是否過期，或者no-cache，都使用緩存中的數據。 - 具體使用
WebView.getSettings().setCacheMode(WebSettings.LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK); // 設置參數即可 2.2 資源預加載
- 定義
提早加載將需使用的H5頁面，即 提前構建緩存
使用時直接取過來用而不用在需要時才去加載
- 具體實現
預加載WebView對象 & 預加載H5資源
2.2.1 預加載WebView對象
- 此處主要分為2方面：首次使用的WebView對象 & 后續使用的WebView對象
- 具體如下圖
示意圖
2.2.2 預加載H5資源
- 原理
- 在應用啟動、初始化第一個
WebView對象時，直接開始網絡請求加載H5頁面 - 后續需打開這些H5頁面時就直接從該本地對象中獲取
a. 從而 事先加載常用的H5頁面資源（加載后就有緩存了）
b. 此方法雖然不能減小WebView初始化時間，但數據請求和WebView初始化可以並行進行，總體的頁面加載時間就縮短了；縮短總體的頁面加載時間：
- 具體實現
在Android的BaseApplication里初始化一個WebView對象（用於加載常用的H5頁面資源）；當需使用這些頁面時再從BaseApplication里取過來直接使用
2.2.3 應用場景
對於Android WebView的首頁建議使用這種方案，能有效提高首頁加載的效率
2.3 自身構建緩存
為了有效解決 Android WebView 的性能問題，除了使用 Android WebView 自身的緩存機制，還可以自己針對某一需求場景構建緩存機制。
2.3.1 需求場景
示意圖
2.3.2 實現步驟
- 事先將更新頻率較低、常用 & 固定的
H5靜態資源 文件（如JS、CSS文件、圖片等） 放到本地 - 攔截
H5頁面的資源網絡請求 並進行檢測 - 如果檢測到本地具有相同的靜態資源 就 直接從本地讀取進行替換 而 不發送該資源的網絡請求 到 服務器獲取
原理
2.3.3 具體實現
重寫WebViewClient 的 shouldInterceptRequest 方法，當向服務器訪問這些靜態資源時進行攔截，檢測到是相同的資源則用本地資源代替
// 假設現在需要攔截一個圖片的資源並用本地資源進行替代 mWebview.setWebViewClient(new WebViewClient() { // 重寫 WebViewClient 的 shouldInterceptRequest （） // API 21 以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url) // API 21 以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) // 下面會詳細說明 // API 21 以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url) @Override public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url) { // 步驟1:判斷攔截資源的條件，即判斷url里的圖片資源的文件名 if (url.contains("logo.gif")) { // 假設網頁里該圖片資源的地址為：http://abc.com/imgage/logo.gif // 圖片的資源文件名為:logo.gif InputStream is = null; // 步驟2:創建一個輸入流 try { is =getApplicationContext().getAssets().open("images/abc.png"); // 步驟3:獲得需要替換的資源(存放在assets文件夾里) // a. 先在app/src/main下創建一個assets文件夾 // b. 在assets文件夾里再創建一個images文件夾 // c. 在images文件夾放上需要替換的資源（此處替換的是abc.png圖片） } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 步驟4:替換資源 WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png", "utf-8", is); // 參數1：http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png // 參數2：編碼類型 // 參數3：存放着替換資源的輸入流（上面創建的那個） return response; } return super.shouldInterceptRequest(view, url); } // API 21 以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) @Override public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) { // 步驟1:判斷攔截資源的條件，即判斷url里的圖片資源的文件名 if (request.getUrl().toString().contains("logo.gif")) { // 假設網頁里該圖片資源的地址為：http://abc.com/imgage/logo.gif // 圖片的資源文件名為:logo.gif InputStream is = null; // 步驟2:創建一個輸入流 try { is = getApplicationContext().getAssets().open("images/abc.png"); // 步驟3:獲得需要替換的資源(存放在assets文件夾里) // a. 先在app/src/main下創建一個assets文件夾 // b. 在assets文件夾里再創建一個images文件夾 // c. 在images文件夾放上需要替換的資源（此處替換的是abc.png圖片 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 步驟4:替換資源 WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png", "utf-8", is); // 參數1：http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png // 參數2：編碼類型 // 參數3：存放着替換資源的輸入流（上面創建的那個） return response; } return super.shouldInterceptRequest(view, request); } }); } 2.3.5 具體實例
下面我將通過 替換主頁面（http:// ip.cn/）中的一個圖片（http:// s.ip-cdn.com/img/logo.gif） 來對靜態資源攔截 進行說明。
為了更好的表現效果，我將替換的圖片換成別的圖片
實例說明1
實例說明2
具體步驟 & 代碼如下
步驟1：定義WebView布局
activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context="scut.carson_ho.webview_interceptrequest.MainActivity"> <WebView android:id="@+id/webview" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" /> </RelativeLayout> 步驟2：進行資源的攔截、檢測 & 替換（詳細請看注釋）
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity { WebView mWebview; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mWebview = (WebView) findViewById(R.id.webview); // 創建WebView對象 mWebview.getSettings().setJavaScriptEnabled(true); // 支持與JS交互 mWebview.loadUrl("http://ip.cn/"); // 加載需要顯示的網頁 mWebview.setWebViewClient(new WebViewClient() { // 復寫shouldInterceptRequest //API21以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url) @Override public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url) { // 步驟1:判斷攔截資源的條件，即判斷url里的圖片資源的文件名 // 此處網頁里圖片的url為:http://s.ip-cdn.com/img/logo.gif // 圖片的資源文件名為:logo.gif if (url.contains("logo.gif")) { InputStream is = null; // 步驟2:創建一個輸入流 try { is =getApplicationContext().getAssets().open("images/error.png"); // 步驟3:打開需要替換的資源(存放在assets文件夾里) // 在app/src/main下創建一個assets文件夾 // assets文件夾里再創建一個images文件夾,放一個error.png的圖片 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 步驟4:替換資源 WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png", "utf-8", is); // 參數1:http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png // 參數2:編碼類型 // 參數3:替換資源的輸入流 System.out.println("舊API"); return response; } return super.shouldInterceptRequest(view, url); } // API21以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) @Override public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) { // 步驟1:判斷攔截資源的條件，即判斷url里的圖片資源的文件名 // 此處圖片的url為:http://s.ip-cdn.com/img/logo.gif // 圖片的資源文件名為:logo.gif if (request.getUrl().toString().contains("logo.gif")) { InputStream is = null; // 步驟2:創建一個輸入流 try { is = getApplicationContext().getAssets().open("images/error.png"); // 步驟3:打開需要替換的資源(存放在assets文件夾里) // 在app/src/main下創建一個assets文件夾 // assets文件夾里再創建一個images文件夾,放一個error.png的圖片 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } //步驟4:替換資源 WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png", "utf-8", is); // 參數1：http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png // 參數2：編碼類型 // 參數3：存放着替換資源的輸入流（上面創建的那個） return response; } return super.shouldInterceptRequest(view, request); } });