一文详解 JsBridge 实现原理

2022-01-27 23:08:44

众所周知Android 4.2以下的WebView存在addJavascriptInterface漏洞的问题，不太了解的同学可参考
Android4.2下 WebView的addJavascriptInterface漏洞解决方案
@JavascriptInterface
因此，公司项目中很早便使用 JsBridge 实现 “JS与Native的通信” 了。

Native与JS通信原理

Android端WebView启动时，会加载一段WebViewJavascriptBridge.js的js脚本代码。

  • Native调用JS代码：

当Native需要向JS端传递数据时，直接在Android WebView中使用WebView.loadURL(javascript:WebViewJavascriptBridge.xxxxx)调用在WebViewJavascriptBridge.js中提前定义好的xxxxx方法，将数据传递到JS端;

  • JS调用Native代码：

当JS需要将数据传递给Native时，通过JS reload iframe将数据传递到Native的shouldOverrideUrlLoading(WebView view, String url) 方法的url参数中，Android端通过截获url获取JS传递过来的参数。

以此来实现Native与JS的通信。

GitHub源码

lzyzsd/JsBridge

我注释的JsBridge

Native调用JS代码，向JS端传递数据

以下是“ Native向JS端传递数据，并接受JS回调数据 ”的时序图

一文详解 JsBridge 实现原理

BridgeWebView.java

callHandler("functionInJs", "Native向JS问好", mCallBackFunction);

/**
     * Native调用JS
     * <p>
     * call javascript registered handler
     * 调用javascript处理程序注册
     *
     * @param handlerName JS中注册的handlerName
     * @param data        Native传递给JS的数据
     * @param callBack    JS处理完成后，回调到Native
     */
    public void callHandler(String handlerName, String data, CallBackFunction callBack) {
        doSend(handlerName, data, callBack);
    }

注释很全，看注释吧，不作讲解

BridgeWebView.java

doSend(handlerName, data, responseCallback)

    /**
     * Native 调用 JS
     * <p>
     * 保存message到消息队列
     *
     * @param handlerName      JS中注册的handlerName
     * @param data             Native传递给JS的数据
     * @param responseCallback JS处理完成后，回调到Native
     */
    private void doSend(String handlerName, String data, CallBackFunction responseCallback) {
        LogUtils.e(TAG, "doSend——>data: " + data);
        LogUtils.e(TAG, "doSend——>handlerName: " + handlerName);
        // 创建一个消息体
        Message m = new Message();
        // 添加数据
        if (!TextUtils.isEmpty(data)) {
            m.setData(data);
        }
        //
        if (responseCallback != null) {
            // 创建回调ID
            String callbackStr = String.format(BridgeUtil.CALLBACK_ID_FORMAT, ++uniqueId + (BridgeUtil.UNDERLINE_STR + SystemClock.currentThreadTimeMillis()));
            // 1、JS回调Native数据时候使用；key: id value: callback (通过JS返回的callbackID 可以找到相应的CallBack方法)
            responseCallbacks.put(callbackStr, responseCallback);
            // 1、JS回调Native数据时候使用；key: id value: callback (通过JS返回的callbackID 可以找到相应的CallBack方法)
            m.setCallbackId(callbackStr);
        }
        // JS中注册的方法名称
        if (!TextUtils.isEmpty(handlerName)) {
            m.setHandlerName(handlerName);
        }
        LogUtils.e(TAG, "doSend——>message: " + m.toJson());
        // 添加消息 或者 分发消息到JS
        queueMessage(m);
    }
  • 做了一个Message来封装data数据
  • 创建了一个callBackId，并将对应的引用存储在Map<String, CallBackFunction> responseCallbacks，这样JS相应方法处理结束后，将JS的处理结果返回来的时候，Native可通过该callbackId找到对应的CallBackFunction，从而完成数据回调。
    /**
     * BridgeWebView.java
     * list<message> != null 添加到消息集合否则分发消息
     *
     * @param m Message
     */
    private void queueMessage(Message m) {
        LogUtils.e(TAG, "queueMessage——>message: " + m.toJson());
        if (startupMessage != null) {
            startupMessage.add(m);
        } else {
            // 分发消息
            dispatchMessage(m);
        }
    }

    /**
    * BridgeWebView.java
     * 分发message 必须在主线程才分发成功
     *
     * @param m Message
     */
    void dispatchMessage(Message m) {
        LogUtils.e(TAG, "dispatchMessage——>message: " + m.toJson());
        // 转化为JSon字符串
        String messageJson = m.toJson();
        //escape special characters for json string  为json字符串转义特殊字符
        messageJson = messageJson.replaceAll("(\\\\)([^utrn])", "\\\\\\\\$1$2");
        messageJson = messageJson.replaceAll("(?<=[^\\\\])(\")", "\\\\\"");
        String javascriptCommand = String.format(BridgeUtil.JS_HANDLE_MESSAGE_FROM_JAVA, messageJson);

        LogUtils.e(TAG, "dispatchMessage——>javascriptCommand: " + javascriptCommand);
        // 必须要找主线程才会将数据传递出去 --- 划重点
        if (Thread.currentThread() == Looper.getMainLooper().getThread()) {
            // 调用JS中_handleMessageFromNative方法
            this.loadUrl(javascriptCommand);
        }
    }
  • dispatchMessage中，通过load javascript:WebViewJavascriptBridge._handleMessageFromNative('%s');将Message数据传递到JS方法的_handleMessageFromNative当中
// Native通过loadUrl(JS_HANDLE_MESSAGE_FROM_JAVA)，调用JS中_handleMessageFromNative方法，实现Native向JS传递数据
final static String JS_HANDLE_MESSAGE_FROM_JAVA = "javascript:WebViewJavascriptBridge._handleMessageFromNative('%s');";

WebViewJavascriptBridge.js

    // 1、收到Native的消息
    // 提供给native调用,receiveMessageQueue 在会在页面加载完后赋值为null,所以
    function _handleMessageFromNative(messageJSON) {
        //
        console.log(messageJSON);
        // 添加到消息队列
        if (receiveMessageQueue) {
            receiveMessageQueue.push(messageJSON);
        }
        // 分发Native消息
        _dispatchMessageFromNative(messageJSON);
       
    }
  • 这里将Native发送过来的消息添加到receiveMessageQueue数组中。
    //2、分发Native消息
    function _dispatchMessageFromNative(messageJSON) {
        setTimeout(function() {
            // 解析消息
            var message = JSON.parse(messageJSON);
            //
            var responseCallback;
            //java call finished, now need to call js callback function
            if (message.responseId) {
                ...
            } else {
                // 消息中有callbackId 说明需要将处理完成后，需要回调Native端
                //直接发送
                if (message.callbackId) {
                    // 回调消息的 回调ID
                    var callbackResponseId = message.callbackId;
                    //
                    responseCallback = function(responseData) {
                        // 发送JS端的responseData
                        _doSend({
                            responseId: callbackResponseId,
                            responseData: responseData
                        });
                    };
                }

                var handler = WebViewJavascriptBridge._messageHandler;
                if (message.handlerName) {
                    handler = messageHandlers[message.handlerName];
                }
                //查找指定handler
                try {
                    handler(message.data, responseCallback);
                } catch (exception) {
                    if (typeof console != 'undefined') {
                        console.log("WebViewJavascriptBridge: WARNING: javascript handler threw.", message, exception);
                    }
                }
            }
        });
    }

demo.html

bridge.registerHandler("functionInJs", function(data, responseCallback) {
    document.getElementById("show").innerHTML = ("data from Java: = " + data);
    if (responseCallback) {
        var responseData = "Javascript Says Right back aka!";
        responseCallback(responseData);
    }
});
  • 这里调用到JS的functionInJs注册方法，并将JS的处理结果Javascript Says Right back aka!返回，回调到WebViewJavascriptBridge.js _dispatchMessageFromNative注册的responseCallback，从而调用到WebViewJavascriptBridge.js 的_doSend方法之中。

一下为WebViewJavascriptBridge.js 的_doSend

WebViewJavascriptBridge.js

// 发送JS端的responseData
_doSend({
    responseId: callbackResponseId,
    responseData: responseData
});
// 3、JS将数据发送到Native端
// sendMessage add message, 触发native的 shouldOverrideUrlLoading方法，使Native主动向JS取数据
//
// 把消息队列数据放到shouldOverrideUrlLoading 的URL中不就可以了吗？
// 为什么还要Native主动取一次，然后再放到shouldOverrideUrlLoading的URL中返回?
function _doSend(message, responseCallback) {
    // 发送的数据存在
    if (responseCallback) {
        //
        var callbackId = 'cb_' + (uniqueId++) + '_' + new Date().getTime();
        responseCallbacks[callbackId] = responseCallback;
        message.callbackId = callbackId;
    }
    // 添加到消息队列中
    sendMessageQueue.push(message);
    // 让Native加载一个新的页面
    messagingIframe.src = CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME + '://' + QUEUE_HAS_MESSAGE;
}
  • 1、将Native发送过来的Message数据，存储到sendMessageQueue消息队列中
  • 2、_doSend 中 reload iframe " yy://__QUEUE_MESSAGE__/ " 触发native的 shouldOverrideUrlLoading方法

BridgeWebViewClient.java

@Override
    public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView view, String url) {
        LogUtils.d(TAG, "shouldOverrideUrlLoading——>url: " + url);
        try {
            url = URLDecoder.decode(url, "UTF-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        if (url.startsWith(BridgeUtil.YY_RETURN_DATA)) { // 如果是返回数据
            webView.handlerReturnData(url);
            return true;
        } else if (url.startsWith(BridgeUtil.YY_OVERRIDE_SCHEMA)) { //
            webView.flushMessageQueue();
            return true;
        } else {
            return super.shouldOverrideUrlLoading(view, url);
        }
    }
  • _doSend 中 reload iframe " yy://__QUEUE_MESSAGE__/ " 触发native的 shouldOverrideUrlLoading方法，最终调用到webView.flushMessageQueue();方法中
    /**
     * 1、调用JS的 _fetchQueue方法，获取JS中处理后的消息队列。
     * JS 中_fetchQueue 方法 中将Message数据返回到Native的 {@link #BridgeWebViewClient.shouldOverrideUrlLoading}中
     * <p>
     * 2、等待{@link #handlerReturnData} 回调 Callback方法
     */
    void flushMessageQueue() {
        LogUtils.d(TAG, "flushMessageQueue");
        if (Thread.currentThread() == Looper.getMainLooper().getThread()) {
            // 调用JS的 _fetchQueue方法
            BridgeWebView.this.loadUrl(BridgeUtil.JS_FETCH_QUEUE_FROM_JAVA, new CallBackFunction() {

                @Override
                public void onCallBack(String data) {
                    // ... 此处暂时省略
                }
            });
        }
    }
  • flushMessageQueue中加载了一段JS脚本，JS_FETCH_QUEUE_FROM_JAVA，以下为JS脚本的代码。
// 调用JS的 _fetchQueue方法。_fetchQueue方法中将Message数据返回到Native的shouldOverrideUrlLoading中
final static String JS_FETCH_QUEUE_FROM_JAVA = "javascript:WebViewJavascriptBridge._fetchQueue();";
  • 这段JS脚本代码调用到的是 WebViewJavascriptBridge.js中的 _fetchQueue方法。

WebViewJavascriptBridge.js

// 将数据返回给Native
// 提供给native调用,该函数作用:获取sendMessageQueue返回给native,由于android不能直接获取返回的内容,所以使用url shouldOverrideUrlLoading 的方式返回内容
    function _fetchQueue() {
        // json数据
        var messageQueueString = JSON.stringify(sendMessageQueue);
        // message数据清空
        sendMessageQueue = [];
        // 数据返回到shouldOverrideUrlLoading
        //android can't read directly the return data, so we can reload iframe src to communicate with java
        messagingIframe.src = CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME + '://return/_fetchQueue/' + encodeURIComponent(messageQueueString);
    }
  • 这里通过 reload iframe " yy://return/_fetchQueue/ + encodeURIComponent(messageQueueString)"将数据发送给Native的shouldOverrideUrlLoading方法中。
    /**
     * 1、获取到CallBackFunction data执行调用并且从数据集移除
     * <p>
     * 2、回调Native{@link #flushMessageQueue()} Callback方法
     *
     * @param url
     */
    void handlerReturnData(String url) {
        LogUtils.d(TAG, "handlerReturnData——>url: " + url);
        // 获取js的方法名称
        // _fetchQueue
        String functionName = BridgeUtil.getFunctionFromReturnUrl(url);
        // 获取_fetchQueue 对应的回调方法
        CallBackFunction f = responseCallbacks.get(functionName);
        // 获取body Message消息体
        String data = BridgeUtil.getDataFromReturnUrl(url);

        // 回调 Native flushMessageQueue callback方法
        if (f != null) {
            LogUtils.d(TAG, "onCallBack data" + data);
            f.onCallBack(data);
            responseCallbacks.remove(functionName);
            return;
        }
    }
  • 这里的CallBackFunction 回调到了flushMessageQueue方法的onCallBack中。
@Override
public void onCallBack(String data) {
    LogUtils.d(TAG, "flushMessageQueue——>data: " + data);
    // deserializeMessage 反序列化消息
    List<Message> list = null;
    try {
        list = Message.toArrayList(data);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return;
    }
    if (list == null || list.size() == 0) {
        LogUtils.e(TAG, "flushMessageQueue——>list.size() == 0");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        Message m = list.get(i);
        String responseId = m.getResponseId();
        /**
         * 完成Native向JS发送信息后的回调
         */
        // 是否是response  CallBackFunction
        if (!TextUtils.isEmpty(responseId)) {
            CallBackFunction function = responseCallbacks.get(responseId);
            String responseData = m.getResponseData();
            function.onCallBack(responseData);
            responseCallbacks.remove(responseId);
        } else {
            // ... 此处暂时省略
        }
    }
}
  • 这里循环了从JS端获取到的Message队列，并将JS端获取的数据，回调到了Native中对应的CallBackFunction中。

到这里，JsBridge中Native调用JS代码的通信，则完成了。

一个问题

WebViewJavascriptBridge.js的_doSend(message, responseCallback)方法中，把Message消息队列 放到shouldOverrideUrlLoading 的URL中直接返回给Native不就可以了吗？

为什么还要用_doSend 中 reload iframe " yy://__QUEUE_MESSAGE__/ " 触发native的 shouldOverrideUrlLoading方法，让Native主动向JS请求一次Message队列，然后再放到shouldOverrideUrlLoading的URL中返回给Native呢?

个人观点：
觉得，这样将Message集中在一起，通过发送一个消息给Native，让Native主动将所有数据请求回来。避免了JS与Native的频繁交互。

JS调用Native代码，向Native传递数据

不太想说了，就到这吧

== THE END ==

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