聊一聊桥接（JSBridge）的原理

2021-09-23 12:56:51

一、前言

如今的互联网时代也称移动互联网时代，基本上每个人每天都会花费大量时间在移动设备上，早期的移动端应用大都使用原生开发（android，ios），而现在的移动开发技术选型上基本都是混合开发（Hybrid），混合开发是一种开发模式，指使用多种开发模型开发App，通常会涉及到两大类技术：原生Native、Web H5

原生技术主要指iOS（Objective C）、Android（Java），原生开发效率较低，开发完成需要重新打包整个App，发布依赖用户的更新，性能较高功能覆盖率更高,发布流程较为复杂
Web H5主要由HTML、CSS、JavaScript组成，Web可以更好的实现发布更新，跨平台也更加优秀，但性能较低，功能实现也受限

混合开发的意义就在于吸取两者的优点，而且随着手机硬件的升级迭代、系统（Android 5.0+、ISO 9.0+）对于Web特性的较好支持，H5的劣势被逐渐缩小

原生、Web相互通信都离不开JSBridge。

二、JSBridge做了些什么？

在Hybrid模式下，H5会经常需要使用Native的功能，比如打开二维码扫描、调用原生页面、获取用户信息等，同时Native也需要向Web端发送推送、更新状态等，而JavaScript是运行在单独的JS Context中（Webview容器、JSCore等），与原生有运行环境的隔离，所以需要有一种机制实现Native端和Web端的双向通信，这就是JSBridge：以JavaScript引擎或Webview容器作为媒介，通过协定协议进行通信，实现Native端和Web端双向通信的一种机制。

通过JSBridge，Web端可以调用Native端的Java接口，同样Native端也可以通过JSBridge调用Web端的JavaScript接口，实现彼此的相互调用。

三、什么是WebView？

首先了解下webView，webView是移动端(原生)提供的运行JavaScript的环境，它是一种嵌入式浏览器，原生应用可以用它来展示网络内容。可与页面JavaScript交互，实现混合开发，其中Android和iOS又有些不同：

Android的WebView采用的是低版本和高版本使用了不同的webkit内核，4.4后直接使用了Chrome。

iOS中UIWebView算是自IOS2就有，但性能较差，特性支持较差，WKWebView是iOS8之后的升级版，性能更强特性支持也较好。

WebView控件除了能加载指定的url外，还可以对URL请求、JavaScript的对话框、加载进度、页面交互进行强大的处理，之后会提到拦截请求、执行JS脚本都依赖于此。

四、JSBridge的实现原理

Web端和Native可以类比于Client/Server模式，Web端调用原生接口时就如同Client向Server端发送一个请求类似，JSBridge在此充当类似于HTTP协议的角色，实现JSBridge主要是两点：

  • 将Native端原生接口封装成JavaScript接口
  • 将Web端JavaScript接口封装成原生接口
    聊一聊桥接（JSBridge）的原理
4.1 Native->Web

首先来说Native端调用Web端，这个比较简单，JavaScript作为解释性语言，最大的一个特性就是可以随时随地地通过解释器执行一段JS代码，所以可以将拼接的JavaScript代码字符串，传入JS解析器执行就可以，JS解析器在这里就是webView。

4.2 Web->Native

Web调用Native端主要有两种方式

  • 4.2.1 拦截Webview请求的URL Schema
    URL Schema是类URL的一种请求格式，格式如下：
<protocol>://<host>/<path>?<qeury>#fragment

我们可以自定义JSBridge通信的URL Schema，比如：jsbridge://showToast?text=hello
Native加载WebView之后，Web发送的所有请求都会经过WebView组件，所以Native可以重写WebView里的方法，拦截Web发起的请求，我们对请求的格式进行判断：
如果符合我们自定义的URL Schema，对URL进行解析，拿到相关操作、操作，进而调用原生Native的方法
如果不符合我们自定义的URL Schema，我们直接转发，请求真正的服务

Web发送URL请求的方法有这么几种：

a标签
location.href
使用iframe.src
发送ajax请求
这些方法，a标签需要用户操作，location.href可能会引起页面的跳转丢失调用，发送ajax请求Android没有相应的拦截方法，所以使用iframe.src是经常会使用的方案

安卓提供了shouldOverrideUrlLoading方法拦截
IOSUIWebView使用shouldStartLoadWithRequest，
IOSWKWebView则使用decidePolicyForNavigationAction
这种方式从早期就存在，兼容性很好，但是由于是基于URL的方式，长度受到限制而且不太直观，数据格式有限制，而且建立请求有时间耗时。

  • 4.2.2 向Webview中注入JS API
    这个方法会通过webView提供的接口，App将Native的相关接口注入到JS的Context（window）的对象中，一般来说这个对象内的方法名与Native相关方法名是相同的，Web端就可以直接在全局window下使用这个全局JS对象，进而调用原生端的方法。

Android（4.2+）提供了addJavascriptInterface注入：

// 注入全局JS对象
webView.addJavascriptInterface(new NativeBridge(this), "NativeBridge");

class NativeBridge {
  private Context ctx;
  NativeBridge(Context ctx) {
    this.ctx = ctx;
  }

  // 增加JS调用接口
  @JavascriptInterface
  public void showNativeDialog(String text) {
    new AlertDialog.Builder(ctx).setMessage(text).create().show();
  }
}

在Web端直接调用这个方法即可：

window.NativeBridge.showNativeDialog(‘hello‘);
4.3 带回调的调用

上面已经说到了Native、Web间双向通信的两种方法，但站在一端而言还是一个单向通信的过程 ，比如站在Web的角度：Web调用Native的方法，Native直接相关操作但无法将结果返回给Web，但实际使用中会经常需要将操作的结果返回，也就是JS回调。

所以在对端操作并返回结果，有输入有输出才是完整的调用，那如何实现呢？

其实基于之前的单向通信就可以实现，我们在一端调用的时候在参数中加一个callbackId标记对应的回调，对端接收到调用请求后，进行实际操作，如果带有callbackId，对端再进行一次调用，将结果、callbackId回传回来，这端根据callbackId匹配相应的回调，将结果传入执行就可以了。

五、开源的JSBridge

实现一个完整的JSBridge是比较复杂的，需要考虑一些低端机型的兼容问题、同步异步调用问题，好在已经有开源的JSBridge供我们直接使用了：

DSBridge，主要通过注入API的形式，DSBridge for Android、DSBridge for IOS
JsBridge，主要通过拦截URL Schema，JsBridge
以DSBridge-Android为例：

// Web端代码
<body>
  <div>
    <button id="showBtn">获取Native输入，以Web弹窗展现</button>
  </div>
</body>
// 引入SDK
<script src="https://unpkg.com/dsbridge@3.1.3/dist/dsbridge.js"></script>
<script>
  const showBtn = document.querySelector(‘#showBtn‘);
  showBtn.addEventListener(‘click‘, e => {
    // 注意，这里代码不同：SDK在全局注册了dsBridge，通过call调用Native方法
    dsBridge.call(‘getNativeEditTextValue‘, ‘‘, value => {
      window.alert(‘Native输入值‘ + value);
    })
  });
</script>

// Android代码
// 使用dwebView替换原生webView
dwebView.addJavascriptObject(new JsApi(), null);

class JSApi {
  private Context ctx;
  public JSApi (Context ctx) {
    this.ctx = ctx;
  }

  @JavascriptInterface
  public void getNativeEditTextValue(Object msg, CompletionHandler<String> handler) {
    String value = ((MainActivity)ctx).editText.getText().toString();
    // 通过handler将value传给Web端，实现回调的JSB调用
    handler.completed(value);
  }
}

Hybrid开发是目前移动端开发的主流技术选项，其中Native和Web端的双向通信就离不开JSBridge
其中Native调用Web端是直接在JS的Context直接执行JS代码，Web端调用Native端有两种方法，一种是基于URL Schema的拦截操作，另一种是向JS的Context（window）注入Api，其中注入Api是目前最好的选择。完整的调用是双向通信，需要一个回调函数，技术实现上就是使用了两次单向通信

开源的JSBridge：DSBridge、jsBridge。

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