一文搞懂jsBridge的運行機制

我司的APP是一個典型的混合開發APP，內嵌的都是前端頁面，前端頁面要做到和原生的效果相似，就避免不了調用一些原生的方法，jsBridge就是js和原生通信的橋梁，本文不講概念性的東西，而是通過分析一下我司項目中的jsBridge源碼，來從前端角度大概了解一下它是怎么實現的。

js調用方式

先來看一下，js是怎么來調用某個原生方法的，首先初始化的時候會調用window.WebViewJavascriptBridge.init方法：

window.WebViewJavascriptBridge.init()

然后如果要調用某個原生方法可以使用下面的函數：

function native (funcName, args = {}, callbackFunc, errorCallbackFunc) {
    // 校驗參數是否合法
    if (args && typeof args === 'object' && Object.prototype.toString.call(args).toLowerCase() === '[object object]' && !args.length) {
        args = JSON.stringify(args);
    } else {
        throw new Error('args不符合規范');
    }
    // 判斷是否是手機環境
    if (getIsMobile()) {
        // 調用window.WebViewJavascriptBridge對象的callHandler方法
        window.WebViewJavascriptBridge.callHandler(
            funcName,
            args,
            (res) => {
                res = JSON.parse(res);
                if (res.code === 0) {
                    return callbackFunc(res);
                } else {
                    return errorCallbackFunc(res);
                }
            }
        );
    }
}

傳入要調用的方法名、參數和回調即可，它先校驗了一下參數，然后會調用window.WebViewJavascriptBridge.callHandler方法。

此外也可以提供回調供原生調用：

window.WebViewJavascriptBridge.registerHandler(funcName, callbackFunc);

接下來看一下window.WebViewJavascriptBridge對象到底是啥。

安卓

WebViewJavascriptBridge.js文件內是一個自執行函數，首先定義了一些變量：

// 定義變量
var messagingIframe;
var sendMessageQueue = [];// 發送消息的隊列
var receiveMessageQueue = [];// 接收消息的隊列
var messageHandlers = {};// 消息處理器

var CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME = 'yy';// 自定義協議
var QUEUE_HAS_MESSAGE = '__QUEUE_MESSAGE__/';

var responseCallbacks = {};// 響應的回調
var uniqueId = 1;

根據變量名簡單翻譯了一下，具體用處接下來會分析。接下來定義了WebViewJavascriptBridge對象：

var WebViewJavascriptBridge = window.WebViewJavascriptBridge = {
    init: init,
    send: send,
    registerHandler: registerHandler,
    callHandler: callHandler,
    _fetchQueue: _fetchQueue,
    _handleMessageFromNative: _handleMessageFromNative
};

可以看到就是一個普通的對象，上面掛載了一些方法，具體方法暫時不看，繼續往下：

var doc = document;
_createQueueReadyIframe(doc);

調用了_createQueueReadyIframe方法：

function _createQueueReadyIframe (doc) {
    messagingIframe = doc.createElement('iframe');
    messagingIframe.style.display = 'none';
    doc.documentElement.appendChild(messagingIframe);
}

這個方法很簡單，就是創建了一個隱藏的iframe插入到頁面，繼續往下：

// 創建一個Events類型（基礎事件模塊）的事件（Event）對象
var readyEvent = doc.createEvent('Events');
// 定義事件名為WebViewJavascriptBridgeReady
readyEvent.initEvent('WebViewJavascriptBridgeReady');
// 通過document來觸發該事件
doc.dispatchEvent(readyEvent);

這里定義了一個自定義事件，並直接派發了，其他地方可以像通過監聽原生事件一樣監聽該事件：

document.addEventListener(
    'WebViewJavascriptBridgeReady',
    function () {
        console.log(window.WebViewJavascriptBridge)
    },
    false
);

這里的用處我理解就是當該jsBridge文件如果是在其他代碼之后引入的話需要保證之前的代碼能知道window.WebViewJavascriptBridge對象何時可用，如果規定該jsBridge必須要最先引入的話那么就不需要這個處理了。

到這里自執行函數就結束了，接下來看一下最開始的init方法：

function init (messageHandler) {
    if (WebViewJavascriptBridge._messageHandler) {
        throw new Error('WebViewJavascriptBridge.init called twice');
    }
    // init調用的時候沒有傳參，所以messageHandler=undefined
    WebViewJavascriptBridge._messageHandler = messageHandler;
    // 當前receiveMessageQueue也只是一個空數組
    var receivedMessages = receiveMessageQueue;
    receiveMessageQueue = null;
    for (var i = 0; i < receivedMessages.length; i++) {
        _dispatchMessageFromNative(receivedMessages[i]);
    }
}

從初始化的角度來看，這個init方法似乎啥也沒做。接下來我們來看callHandler方法，看看是如何調用安卓的方法的：

function callHandler (handlerName, data, responseCallback) {
    _doSend({
        handlerName: handlerName,
        data: data
    }, responseCallback);
}

處理了一下參數又調用了_doSend方法：

function _doSend (message, responseCallback) {
    // 如果提供了回調的話
    if (responseCallback) {
        // 生成一個唯一的回調id
        var callbackId = 'cb_' + (uniqueId++) + '_' + new Date().getTime();
        // 回調通過id存儲到responseCallbacks對象上
        responseCallbacks[callbackId] = responseCallback;
        // 把該回調id添加到要發送給native的消息里
        message.callbackId = callbackId;
    }
    // 消息添加到消息隊列里
    sendMessageQueue.push(message);
    messagingIframe.src = CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME + '://' + QUEUE_HAS_MESSAGE;
}

這個方法首先把調用原生方法時的回調函數通過生成一個唯一的id保存到最開始定義的responseCallbacks對象里，然后把該id添加到要發送的信息上，所以一個message的結構是這樣的：

{
    handlerName,
    data,
    callbackId
}

接着把該message添加到最開始定義的sendMessageQueue數組里，最后設置了iframe的src屬性：yy://__QUEUE_MESSAGE__/，這其實就是一個自定義協議的url，我簡單搜索了一下，native會攔截這個url來做相應的處理，到這里我們就走不下去了，因為不知道原生做了什么事情，簡單搜索了一下，發現了這個庫：WebViewJavascriptBridge，我司應該是在這個庫基礎上修改的，結合了網上的一些文章后大概知道了，原生攔截到這個url后會調用js的window.WebViewJavascriptBridge._fetchQueue方法：

function _fetchQueue () {
    // 把我們要發送的消息隊列轉成字符串
    var messageQueueString = JSON.stringify(sendMessageQueue);
    // 清空消息隊列
    sendMessageQueue = [];
    // 安卓無法直接讀取返回的數據，因此還是通過iframe的src和java通信
    messagingIframe.src = CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME + '://return/_fetchQueue/' + encodeURIComponent(messageQueueString);
}

安卓攔截到url后，知道js給安卓發送消息了，所以主動調用js的_fetchQueue方法，取出之前添加到隊列里的消息，因為無法直接讀取js方法返回的數據，所以把格式化后的消息添加到url上，再次通過iframe來發送，此時原生又會攔截到yy://return/_fetchQueue/這個url，那么取出后面的消息，解析出要其中要執行的原生方法名和參數后執行對應的原生方法，當原生方法執行完后又會主動調用js的window.WebViewJavascriptBridge._handleMessageFromNative方法：

function _handleMessageFromNative (messageJSON) {
    // 根據之前的init方法的邏輯我們知道receiveMessageQueue是會被設置為null的，所以會走else分支
    if (receiveMessageQueue) {
        receiveMessageQueue.push(messageJSON);
    } else {
        _dispatchMessageFromNative(messageJSON);
    }
}

看一下_dispatchMessageFromNative方法做了什么：

function _dispatchMessageFromNative (messageJSON) {
    setTimeout(function () {
        // 原生發回的消息是字符串類型的，轉成json
        var message = JSON.parse(messageJSON);
        var responseCallback;
        // java調用完成，發回的responseId就是我們之前發送給它的callbackId
        if (message.responseId) {
            // 從responseCallbacks對象里取出該id關聯的回調方法
            responseCallback = responseCallbacks[message.responseId];
            if (!responseCallback) {
                return;
            }
            // 執行回調，js調用安卓方法后到這里順利收到消息
            responseCallback(message.responseData);
            delete responseCallbacks[message.responseId];
        } else {
            // ...
        }
    });
}

messageJSON就是原生發回的消息，里面除了執行完原生方法后返回的相關信息外，還帶着之前我們傳給它的callbackId，所以我們可以通過這個id來在responseCallbacks里找到關聯的回調並執行，本次js調用原生方法流程結束。但是，明顯函數里還有不存在id時的分支，這里是用來干啥的呢，我們前面介紹的都是js調用原生方法，但是顯然，原生也可以直接給js發消息，比如常見的攔截返回鍵功能，當原生監聽到返回鍵事件后它會主動發送信息告訴前端頁面，頁面就可以執行對應的邏輯，這個else分支就是用來處理這種情況：

function _dispatchMessageFromNative (messageJSON) {
    setTimeout(function () {
        if (message.responseId) {
            // ...
        } else {
            // 和我們傳給原生的消息可以帶id一樣，原生傳給我們的消息也可以帶一個id，同時原生內部也會通過這個id關聯一個回調
            if (message.callbackId) {
                var callbackResponseId = message.callbackId;
                //如果前端需要再給原生回消息的話那么就帶上原生之前傳來的id，這樣原生就可以通過id找到對應的回調並執行
                responseCallback = function (responseData) {
                    _doSend({
                        responseId: callbackResponseId,
                        responseData: responseData
                    });
                };
            }
            // 我們並沒有設置默認的_messageHandler，所以是undefined
            var handler = WebViewJavascriptBridge._messageHandler;
            // 原生發送的消息里面有處理方法名稱
            if (message.handlerName) {
                // 通過方法名稱去messageHandlers對象里查找是否有對應的處理方法
                handler = messageHandlers[message.handlerName];
            }
            try {
                // 執行處理方法
                handler(message.data， responseCallback);
            } catch (exception) {
                if (typeof console !== 'undefined') {
                    console.log('WebViewJavascriptBridge: WARNING: javascript handler threw.', message, exception);
                }
            }
        }
    });
}

比如我們要監聽原生的返回鍵事件，我們先通過window.WebViewJavascriptBridge對象的方法注冊一下：

window.WebViewJavascriptBridge.registerHandler('onBackPressed', () => {
    // 做點什么...
})

registerHandler方法如下：

function registerHandler (handlerName, handler) {
    messageHandlers[handlerName] = handler;
}

很簡單，把我們要監聽的事件名和方法都存儲到messageHandlers對象上，然后如果原生監聽到返回鍵事件后會發送如下結構的消息：

{
    handlerName: 'onBackPressed'
}

這樣就可以通過handlerName找到我們注冊的函數進行執行了。

到此，安卓環境的js和原生互相調用的邏輯就結束了，總結一下就是：

1.js調用原生

生成一個唯一的id，把回調和id保存起來，然后將要發送的信息（帶上本次生成的唯一id）添加到一個隊列里，之后通過iframe發送一個自定義協議的請求，原生攔截到后調用js的window.WebViewJavascriptBridge對象的一個方法來獲取隊列的信息，解析出請求和參數后執行對應的原生方法，然后再把響應（帶上前端傳來的id）通過調用js的window.WebViewJavascriptBridge的指定方法傳遞給前端，前端再通過id找到之前存儲的回調，進行執行。

2.原生調用js

首先前端需要事先注冊要監聽的事件，把事件名和回調保存起來，然后原生在某個時刻會調用js的window.WebViewJavascriptBridge對象的指定方法，前端根據返回參數的事件名找到注冊的回調進行執行，同時原生也會傳過來一個id，如果前端執行完相應邏輯后還要給原生回消息，那么要把該id帶回去，原生根據該id來找到對應的回調進行執行。

可以看到，js和原生兩邊的邏輯都是一致的。

ios

ios和安卓基本是一致的，部分細節上有點區別，首先是協議不一樣，ios的是這樣的：

var CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME_IOS = 'https';
var QUEUE_HAS_MESSAGE_IOS = '__wvjb_queue_message__';

然后ios初始化創建iframe的時候會發送一個請求：

var BRIDGE_LOADED_IOS = '__bridge_loaded__';
function _createQueueReadyIframe (doc) {
    messagingIframe = doc.createElement('iframe');
    messagingIframe.style.display = 'none';
    if (isIphone()) {
        // 這里應該是ios需要先加載一下bridge
        messagingIframe.src = CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME_IOS + '://' + BRIDGE_LOADED_IOS;
    }
    doc.documentElement.appendChild(messagingIframe);
}

再然后是ios獲取我們的消息隊列時不需要通過iframe，它能直接獲取執行js函數返回的數據：

function _fetchQueue () {
    var messageQueueString = JSON.stringify(sendMessageQueue);
    sendMessageQueue = [];
    return messageQueueString;// 直接返回，不需要通過iframe
}

其他部分都是一樣的。

總結

本文分析了一下jsBridge的源碼，可以發現其實是個很簡單的東西，但是平時可能就沒有去認真了解過它，總想做一些”大“的事情，以至於淪為了一個”好高騖遠“的人，希望各位不要像筆者一樣。

另外本文分析的只是筆者公司的jsBridge實現，可能有不一樣、更好或更新的實現，歡迎留言探討。