Android WebView獨立進程解決方案

App中大量Web頁面的使用容易導(dǎo)致App內(nèi)存占用巨大，存在內(nèi)存泄露丹皱，崩潰率高等問題鳞滨，WebView獨立進程的使用是解決Android WebView相關(guān)問題的一個合理的方案们颜。

為什么要采用WebView獨立進程

Android WebView的問題

  1. WebView導(dǎo)致的OOM問題
  2. Android版本不同葬凳，采用了不同的內(nèi)核，兼容性Crash
  3. WebView代碼質(zhì)量嗅榕，WebView和Native版本不一致顺饮，導(dǎo)致Crash

Android App進程的內(nèi)存使用是有限制的，通過以下兩個方法可以查看App可用內(nèi)存的大辛枘恰：

ActivityManager.getMemoryClass()獲得正常情況下可用內(nèi)存的大小
ActivityManager.getLargeMemoryClass()可以獲得開啟largeHeap最大的內(nèi)存大小

以Google Nexus 6P為例兼雄，正常情況下可用內(nèi)存是192M号显，最大可用內(nèi)存是512M份企。

Android WebView內(nèi)存占用很大，在低配置手機上谦疾，常有這樣的場景發(fā)生：連續(xù)開啟多個WebView頁面励稳，此時棧底的Activity被銷毀了佃乘，返回時Activity需要重新創(chuàng)建；或者連續(xù)開啟多個Webview頁面驹尼，App中的某些單例對象被系統(tǒng)回收趣避，此時如果未做特殊處理，就容易報數(shù)據(jù)空指針錯誤新翎。這些都是WebView導(dǎo)致的OOM的表現(xiàn)程帕。WebView獨立進程可以避免對主進程內(nèi)存的占用住练。

問題2 3也是Webview容易發(fā)生的，國產(chǎn)手機各家的內(nèi)核都不太一樣骆捧，Web頁面兼容沒有做到位容易導(dǎo)致Crash澎羞；隨著App版本和App-Web版本發(fā)布相互獨立，web頁面對native的依賴會變得復(fù)雜敛苇，版本兼容性沒有做好，也會導(dǎo)致webview與native進行交互時發(fā)生crash顺呕。

微信經(jīng)驗介紹

啟動微信時進程列表


打開微信公眾號時進程列表


image.png

打開微信小程序時進程列表


image.png

以上是微信的進程list枫攀，簡單分析一下各個進程的功能如下：
com.tencent.mm ：微信主進程，會話和朋友圈相關(guān)
com.tencent.mm:push ：微信push, 崩凑牵活
com.tencent.mm:tools 和 com.tencent.mm:support : 功能支持，比如微信中打開一個獨立網(wǎng)頁是在tools進程中
com.tencent.mm:exdevice ：估計是監(jiān)控手機相關(guān)的
com.tencent.mm:sandbox ：公眾號進程启盛，公眾號打開的頁面都是在該進程中運行
com.tencent.mm:appbrand ：適用于小程序蹦掐，測試發(fā)現(xiàn)微信每啟動一個小程序，都會建立一個獨立的進程 appbrand[0], 最多開5個進程

微信通過這樣的進程分離泳秀，將網(wǎng)頁漠畜、公眾號憔狞、小程序分別分離到獨立進程中，有效的增加了微信的內(nèi)存使用晃财，避免了WebView對主進程內(nèi)存的占用導(dǎo)致的主進程服務(wù)異常断盛；同時也通過這種獨立進程方案避免了質(zhì)量參差不齊的公眾號網(wǎng)頁和小程序Crash影響主進程的運行罗洗。由此可見，WebView獨立進程方案是可行的钢猛，也是必要的伙菜。

如何實現(xiàn)WebView獨立進程

WebView獨立進程的實現(xiàn)

WebView獨立進程的實現(xiàn)比較簡單，只需要在AndroidManifest中找到對應(yīng)的WebViewActivity命迈，對其配置"android: process"屬性即可贩绕。如下：

<activity
    android:name=".remote.RemoteCommonWebActivity"
    android:configChanges="orientation|keyboardHidden|screenSize"
    android:process=":remoteWeb"/>

WebView進程與主進程間的數(shù)據(jù)通信

首先我們了解下為何兩個進程間不能直接通信


image.png

Android多進程的通訊方式有很多種，主要的方式有以下幾種：

  1. AIDL
  2. Messenger
  3. ContentProvider
  4. 共享文件
  5. 組件間Bundle傳遞
  6. Socket傳輸

考慮到WebView主要的通訊方式就是方法調(diào)用壶愤，所以采用AIDL方式淑倾。AIDL本質(zhì)采用的是Binder機制，這里貼一張網(wǎng)上的Binder機制原理圖公你，具體的AIDL的使用方式這里不贅述, 以下是幾個核心AIDL文件

image.png

IBinderPool： Webview進程和主進程的通訊可能涉及到多個AIDL Binder踊淳，從功能上來講，我們也會把不同功能的接口寫成不同的AIDL Binder陕靠，所以IBinderPool用于滿足調(diào)用方根據(jù)不同類型獲取不同的Binder迂尝。

interface IBinderPool {
    IBinder queryBinder(int binderCode);  //查找特定Binder的方法
}

IWebAidlInterface: 最核心的AIDL Binder，這里把WebView進程對主進程的每一個調(diào)用看做一次action剪芥， 每個action都會有唯一的actionName, 主進程會提前注冊好這些action垄开，action 也有級別level，每次調(diào)用結(jié)束通過IWebAidlCallback返回結(jié)果

interface IWebAidlInterface {
    
    /**
     * actionName: 不同的action税肪， jsonParams: 需要根據(jù)不同的action從map中讀取并依次轉(zhuǎn)成其他
     */
    void handleWebAction(int level, String actionName, String jsonParams, in IWebAidlCallback callback);

 }

IWebAidlCallback: 結(jié)果回調(diào)

interface IWebAidlCallback {
    void onResult(int responseCode, String actionName, String response);
}

為了維護獨立進程和主進程之間的連接溉躲，避免每次aidl調(diào)用時都去重新進行binder連接和獲取，需要專門提供一個類去維護連接益兄，并根據(jù)條件返回Binder. 這個類就叫做 RemoteWebBinderPool

public class RemoteWebBinderPool {

    public static final int BINDER_WEB_AIDL = 1;

    private Context mContext;
    private IBinderPool mBinderPool;
    private static volatile RemoteWebBinderPool sInstance;
    private CountDownLatch mConnectBinderPoolCountDownLatch;

    private RemoteWebBinderPool(Context context) {
        mContext = context.getApplicationContext();
        connectBinderPoolService();
    }

    public static RemoteWebBinderPool getInstance(Context context) {
        if (sInstance == null) {
            synchronized (RemoteWebBinderPool.class) {
                if (sInstance == null) {
                    sInstance = new RemoteWebBinderPool(context);
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }

    private synchronized void connectBinderPoolService() {
        mConnectBinderPoolCountDownLatch = new CountDownLatch(1);
        Intent service = new Intent(mContext, MainProHandleRemoteService.class);
        mContext.bindService(service, mBinderPoolConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
        try {
            mConnectBinderPoolCountDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public IBinder queryBinder(int binderCode) {
        IBinder binder = null;
        try {
            if (mBinderPool != null) {
                binder = mBinderPool.queryBinder(binderCode);
            }
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return binder;
    }

    private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() {   // 5

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            mBinderPool = IBinderPool.Stub.asInterface(service);
            try {
                mBinderPool.asBinder().linkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient, 0);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            mConnectBinderPoolCountDownLatch.countDown();
        }
    };

    private IBinder.DeathRecipient mBinderPoolDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {    // 6
        @Override
        public void binderDied() {
            mBinderPool.asBinder().unlinkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient, 0);
            mBinderPool = null;
            connectBinderPoolService();
        }
    };

    public static class BinderPoolImpl extends IBinderPool.Stub {

        private Context context;

        public BinderPoolImpl(Context context) {
            this.context = context;
        }

        @Override
        public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException {
            IBinder binder = null;
            switch (binderCode) {
                case BINDER_WEB_AIDL: {
                    binder = new MainProAidlInterface(context);
                    break;
                }
                default:
                    break;
            }
            return binder;
        }
    }

}

從代碼中可以看到這個連接池連接的是主進程 MainProHandleRemoteService.

public class MainProHandleRemoteService extends Service {
    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Binder mBinderPool = new RemoteWebBinderPool.BinderPoolImpl(context);
        return mBinderPool;
    }
}

Native-Web交互和接口管理

一次完整的Web頁面和Native交互過程是這樣的：

  1. Native打開頁面時注冊接口：“webView.addJavascriptInterface(jsInterface, "webview");” 其中jsInterface是JsRemoteInterface類的實例：
public final class JsRemoteInterface {
    @JavascriptInterface
    public void post(String cmd, String param) {
        ...
    }
  1. Web頁面通過“window.webview.post(cmd,JSON.stringify(para))”調(diào)用native锻梳；
  2. Native（即Webview進程）收到調(diào)用之后，通過IWebAidlInterface實例傳遞給主進程執(zhí)行净捅；
  3. 主進程收到action請求之后疑枯，根據(jù)actionname分發(fā)處理，執(zhí)行結(jié)束之后通過IWebAidlCallback完成進程間回調(diào)蛔六。

其中荆永，通用的Action結(jié)構(gòu)如下：

public interface Command {

    String name();

    void exec(Context context, Map params, ResultBack resultBack);
}

根據(jù)不同的Level將所有的command提前注冊好, 以BaseLevelCommand為例：

public class BaseLevelCommands {

    private HashMap<String, Command> commands;
    private Context mContext;

    public BaseLevelCommands(Context context) {
        this.mContext = context;
        registerCommands();
    }

    private void registerCommands() {
        commands = new HashMap<>();
        registerCommand(playVideoByNativeCommand);
    }

    private Command playVideoByNativeCommand = new Command() {
        @Override
        public String name() {
            return "videoPlay";
        }

        @Override
        public void exec(Context context, Map params, ResultBack resultBack) {
            if (params != null) {
                String videoUrl = (String) params.get("url");
                if (!TextUtils.isEmpty(videoUrl)) {
                    String suffix = videoUrl.substring(videoUrl.lastIndexOf(".") + 1);
                    DJFullScreenActivity.startActivityWithLanscape(context, videoUrl, DJFullScreenActivity.getVideoType(suffix), DJVideoPlayer.class, " ");
                }
            }
        }
    };
}

CommandsManager 負責分發(fā)action废亭，結(jié)構(gòu)如下：

public class CommandsManager {

    private static CommandsManager instance;

    public static final int LEVEL_BASE = 1; // 基礎(chǔ)level
    public static final int LEVEL_ACCOUNT = 2; // 涉及到賬號相關(guān)的level

    private Context context;
    private BaseLevelCommands baseLevelCommands;
    private AccountLevelCommands accountLevelCommands;

    private CommandsManager(Context context) {
        this.context = context;
        baseLevelCommands = new BaseLevelCommands(context);
        accountLevelCommands = new AccountLevelCommands(context);
    }

    public static CommandsManager getInstance(Context context) {
        if (instance == null) {
            synchronized (CommandsManager.class) {
                instance = new CommandsManager(context);
            }
        }
        return instance;
    }

    public void findAndExec(int level, String action, Map params, ResultBack resultBack) {
        boolean methodFlag = false;
        switch (level) {
            case LEVEL_BASE: {
                if (baseLevelCommands.getCommands().get(action) != null) {
                    methodFlag = true;
                    baseLevelCommands.getCommands().get(action).exec(context, params, resultBack);
                }
                if (accountLevelCommands.getCommands().get(action) != null) {
                    AidlError aidlError = new AidlError(RemoteActionConstants.ERRORCODE.NO_AUTH, RemoteActionConstants.ERRORMESSAGE.NO_AUTH);
                    resultBack.onResult(RemoteActionConstants.FAILED, action, aidlError);
                }
                break;
            }
            case LEVEL_ACCOUNT: {
                if (baseLevelCommands.getCommands().get(action) != null) {
                    methodFlag = true;
                    baseLevelCommands.getCommands().get(action).exec(context, params, resultBack);
                }
                if (accountLevelCommands.getCommands().get(action) != null) {
                    methodFlag = true;
                    accountLevelCommands.getCommands().get(action).exec(context, params, resultBack);
                }
                break;
            }
        }
        if (!methodFlag) {
            AidlError aidlError = new AidlError(RemoteActionConstants.ERRORCODE.NO_METHOD, RemoteActionConstants.ERRORMESSAGE.NO_METHOD);
            resultBack.onResult(RemoteActionConstants.FAILED, action, aidlError);
        }
    }

}

描述可能有些不清楚的地方，更詳細的源碼請轉(zhuǎn)到 github webprogress: Android WebView獨立進程解決方案具钥，歡迎大家star.

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