Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析.docx
《Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
AndroidWebView启动Chromium渲染引擎的过程分析
AndroidWebView启动Chromium渲染引擎的过程分析
AndroidWebView加载了Chromium动态库之后，就可以启动Chromium渲染引擎了。
Chromium渲染引擎由Browser、Render和GPU三端组成。
其中，Browser端负责将网页UI合成在屏幕上，Render端负责加载网页的URL和渲染网页的UI，GPU端负责执行Browser端和Render端请求的GPU命令。
本文接下来详细分析Chromium渲染引擎三端的启动过程。
AndroidWebView使用了单进程架构的Chromium来加载和渲染网页，因此它的Browser端、Render端和GPU端都不是以进程的形式存在的，而是以线程的形式存在。
其中，Browser端实现在App的UI线程中，Render端实现在一个独立的线程中，而GPU端实现在App的RenderThread中。
注意，这是针对Android5.0及以上版本的。
Android在4.4版本引入基于Chromium实现的WebView，那时候GPU端与Browser一样，都是实现在App的UI线程中。
接下来我们只讨论AndroidWebView在Android5.0及以上版本的实现。
AndroidWebView启动Chromium渲染引擎三端的过程如图1所示：
从前面一文可以知道，当我们在App的UI中嵌入一个WebView时，WebView会在内部创建一个类型为WebViewChromium的Provider。
AndroidWebView就是通过这个Provider来启动和使用Chromium渲染引擎的。
Chromium里面有一个android_webview模块。
这个模块提供了两个类AwBrowserProcess和AwContents，分别用来封装Chromium的Content层提供的两个接口类BrowserStartupController和ContentViewCore，它们分别用来启动Chromium的Browser端和Render端。
AndroidWebView启动Chromium的Browser端，实际上就是在App的UI线程创建一个BrowserMainLoop。
Chromium以后需要请求Browser端执行某一个操作时，就可以向这个BrowserMainLoop发送一个Task。
这个Task最终会在App进程的UI线程中调度执行。
AndroidWebView启动Chromium的Render端，实际上就是在当前的App进程中创建一个线程。
以后网页就由这个线程负责加载和渲染。
这个线程称为In-ProcessRendererThread。
由于Chromium的GPU端实现在App的RenderThread中，这个RenderThread是由App负责启动的，因此Chromium无需启动它。
不过，Chromium里的android_webview模块会启动一个DeferredGpuCommandService服务。
当Chromium的Browser端和Render端需要执行GPU操作时，就会向DeferredGpuCommandService服务发出请求。
这时候DeferredGpuCommandService服务又会通过App的UI线程将请求的GPU操作提交给App的RenderThread执行。
这一点可以参考前面一文的描述。
我们在接下来的一篇文章也会对Chromium的Browser端和Render端执行GPU操作的过程进行详细的分析。
接下来我们就结合源码，分析AndroidWebView启动Chromium的Browser端和Render端的过程。
对于GPU端，我们仅仅分析与它相关的DeferredGpuCommandService服务的启动过程。
在接下来一篇文章分析AndroidWebView执行GPU命令的过程时，我们再对GPU端进行更详细的分析。
我们首先分析AndroidWebView启动Chromium的Browser端的过程。
前面提到，WebView会在内部创建一个类型为WebViewChromium的Provider。
有了这个Provider之后，WebView就可以调用它的成员函数init启动Chromium的Browser端，如下所示：
[java]viewplaincopy
classWebViewChromiumimplementsWebViewProvider,
WebViewProvider.ScrollDelegate,WebViewProvider.ViewDelegate{
......
publicvoidinit（finalMapjavaScriptInterfaces,
finalbooleanprivateBrowsing）{
......
//Wewilldeferrealinitializationuntilweknowwhichthreadtodoiton,unless:
//-weareonthemainthreadalready（commoncase）,
//-theappistargeting>=JBMR2,inwhichcasecheckThreadenforcesthatallusage
//comesfromasinglethread.（NoteinJBMR2thisexceptionwasinWebView.java）.
if（mAppTargetSdkVersion>=Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2）{
mFactory.startYourEngines（false）;
checkThread（）;
}elseif（!
mFactory.hasStarted（））{
if（Looper.myLooper（）==Looper.getMainLooper（））{
mFactory.startYourEngines（true）;
}
}
......
mRunQueue.addTask（newRunnable（）{
@Override
publicvoidrun（）{
initForReal（）;
......
}
}）;
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/webview/chromium/java/com/android/webview/chromium/WebViewChromium.java中。
WebViewChromium类的成员变量mFactory指向的是一个WebViewChromiumFactoryProvider对象。
WebViewChromium类的成员函数init通过调用这个WebViewChromiumFactoryProvider对象的成员函数startYourEngines启动Chromium渲染引擎的Browser端。
在Android4.3之前，WebView只能在App的UI线程中创建。
相应地，WebView也只能在App的UI线程中启动Chromium渲染引擎的Browser端。
这时候WebViewChromium类的成员函数init会传递一个参数true给WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines，表示如果当前线程如果不是UI线程，那么就需要向UI线程发出一个通知，让UI线程执行启动Chromium渲染引擎的Browser端的操作。
在Android4.3及以后，WebView也允许在App的非UI线程中创建。
这时候WebView允行在App的非UI线程中启动Chromium渲染引擎的Browser端。
因此，WebViewChromium类的成员函数init就会传递一个参数false给WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines。
一般情况下，WebView都是在App的UI线程中创建的。
为了简单起见，我们只考虑这种情况。
WebViewChromium类的成员函数init调用WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines启动了Chromium渲染引擎的Browser端之后，接下来还会向App的UI线程的消息队列发送一个Runnable。
当该Runnable被执行的时候，它就会调用WebViewChromium类的成员函数initForReal创建图1所示的AwContents对象。
有了这个AwContents对象之后，后面就可以通过它来加载指定的URL了。
接下来，我们首先分析WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines启动Chromium渲染引擎的Browser端的过程，然后再分析WebViewChromium类的成员函数initForReal为WebView创建AwContents对象的过程。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines的实现如下所示：
[java]viewplaincopy
publicclassWebViewChromiumFactoryProviderimplementsWebViewFactoryProvider{
......
voidstartYourEngines（booleanonMainThread）{
synchronized（mLock）{
ensureChromiumStartedLocked（onMainThread）;
}
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/webview/chromium/Java/com/android/webview/chromium/WebViewChromiumFactoryProvider.java中。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines调用另外一个成员函数ensureChromiumStartedLocked检查Chromium渲染引擎的Browser端是否已经启动。
如果还没有启动，那么就会进行启动，如下所示：
[java]viewplaincopy
publicclassWebViewChromiumFactoryProviderimplementsWebViewFactoryProvider{
......
privatevoidensureChromiumStartedLocked（booleanonMainThread）{
......
if（mStarted）{//Early-outforthecommoncase.
return;
}
Looperlooper=!
onMainThread?
Looper.myLooper（）:
Looper.getMainLooper（）;
......
ThreadUtils.setUiThread（looper）;
if（ThreadUtils.runningOnUiThread（））{
startChromiumLocked（）;
return;
}
//WemustposttotheUIthreadtocoverthecasethattheuserhasinvokedChromium
//startupbyusingthe（thread-safe）CookieManagerratherthancreatingaWebView.
ThreadUtils.postOnUiThread（newRunnable（）{
@Override
publicvoidrun（）{
synchronized（mLock）{
startChromiumLocked（）;
}
}
}）;
while（!
mStarted）{
try{
//Important:
wait（）releases|mLock|theUIthreadcantakeit:
-）
mLock.wait（）;
}catch（InterruptedExceptione）{
//Keeptrying...eventuallytheUIthreadwillprocessthetaskwesentit.
}
}
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/webview/chromium/java/com/android/webview/chromium/WebViewChromiumFactoryProvider.java中。
如果Chromium渲染引擎的Browser端已经启动，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员变量mStarted的值就会等于true。
在这种情况下，WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked什么也不用做就可以返回。
另一方面，如果Chromium渲染引擎的Browser端还没有启动，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked首先会根据参数onMainThread确定Chromium渲染引擎的Browser端要在哪个线程中运行。
当参数onMainThread的值等于true的时候，就表示Chromium渲染引擎的Browser端要在App的UI线程中运行。
这时候如果当前线程不是App的UI线程，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked就会向App的UI线程的消息队列发送一个Runnable。
当该Runnable被执行的时候，才会启动Chromium渲染引擎的Browser端。
在这种情况下，当前线程也会等待App的UI线程启动完成Chromium渲染引擎的Browser端。
当参数onMainThread的值等于true的时候，如果当前线程刚好也是App的UI线程，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked就可以马上启动Chromium渲染引擎的Browser端。
当参数onMainThread的值等于false的时候，不管当前线程是否App的UI线程，都表示Chromium渲染引擎的Browser端要在它里面运行。
因此，这时候WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked都会马上启动Chromium渲染引擎的Browser端。
无论是上述的哪一种情况，用来运行Chromium渲染引擎的Browser端的线程都会通过调用ThreadUtils类的静态成员函数setUiThread记录起来。
以后WebView都需要在该线程中访问Chromium渲染引擎。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked是通过调用另外一个成员函数startChromiumLocked启动Chromium渲染引擎的Browser端的，如下所示：
[java]viewplaincopy
publicclassWebViewChromiumFactoryProviderimplementsWebViewFactoryProvider{
......
privatevoidstartChromiumLocked（）{
......
AwBrowserProcess.start（ActivityThread.currentApplication（））;
......
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/webview/chromium/java/com/android/webview/chromium/WebViewChromiumFactoryProvider.java中。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startChromiumLocked通过调用AwBrowserProcess类的静态成员函数start启动Chromium渲染引擎的Browser端的，如下所示：
[java]viewplaincopy
publicabstractclassAwBrowserProcess{
......
publicstaticvoidstart（finalContextcontext）{
//WemustposttotheUIthreadtocoverthecasethattheuser
//hasinvokedChromiumstartupbyusingthe（thread-safe）
//CookieManagerratherthancreatingaWebView.
ThreadUtils.runOnUiThreadBlocking（newRunnable（）{
@Override
publicvoidrun（）{
try{
BrowserStartupController.get（context）.startBrowserProcessesSync（
BrowserStartupController.MAX_RENDERERS_SINGLE_PROCESS）;
......
}catch（ProcessInitExceptione）{
......
}
}
}）;
}
......
}
这个函数定义在文件external/chromium_org/android_webview/java/src/org/chromium/android_webview/AwBrowserProcess.java中。
前面提到，用来运行Chromium渲染引擎的Browser端的线程会通过ThreadUtils类的静态成员函数setUiThread记录起来。
AwBrowserProcess类的静态成员函数start为了确保Chromium渲染引擎的Browser端在该线程中启动，会通过调用ThreadUtils类的静态成员函数runOnUiThreadBlocking检查当前线程是否就是该线程。
如果是的话，那么就会直接启动。
否则的话，会向该线程的消息队列发送一个Runnable。
当该Runnable被执行的时候，再启动Chromium渲染引擎的Browser端。
AwBrowserProcess类的静态成员函数start是通过调用当前App进程中的一个BrowserStartupController单例对象的成员函数startBrowserProcessesSync来启动Chromium渲染引擎的Browser端的。
这个BrowserStartupController单例对象可以通过调用BrowserStartupController类的静态成员函数get获得。
AwBrowserProcess类的静态成员函数start在启动Chromium渲染引擎的Browser端的时候，会指定一个BrowserStartupController.MAX_RENDERERS_SINGLE_PROCESS参数。
这个参数的值等于0，表示要启动一个单进程架构的Chromium渲染引擎。
接下来，我们就继续分析Chromium渲染引擎的Browser端的启动过程，也就是BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync的实现，如下所示：
[java]viewplaincopy
publicclassBrowserStartupController{
......
publicvoidstartBrowserProcessesSync（intmaxRenderers）throwsProcessInitException{
//Ifalreadystartedskiptocheckingtheresult
if（!
mStartupDone）{
if（!
mHasStartedInitializingBrowserProcess）{
prepareToStartBrowserProcess（maxRenderers）;
}
......
if（contentStart（）>0）{
//Failed.Thecallbacksmaynothaverun,sorunthem.
enqueueCallbackExecution（STARTUP_FAILURE,NOT_ALREADY_STARTED）;
}
}
......
}
......
}
这个函数定义在文件external/chromium_org/content/public/android/java/src/org/chromium/content/browser/BrowserStartupController.java中。
当BrowserStartupController类的成员变量mStartupDone的值等于true的时候，就表示Chromium渲染引擎的Browser端已经启动了。
这时候BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync就什么也不做就直接返回。
另一方面，如果Chromium渲染引擎的Browser端还没有启动。
这时候BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync就会调用另外一个成员函数contentStart进行启动。
在启动Chromium渲染引擎的Browser端
升级会员 