Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析.docx

1、Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析 Android WebView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。Android WebView使用了单进程架构的Chromiu

2、m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Render Thread中。注意，这是针对Android 5.0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Android WebView在Android 5.0及以上版本的实现。 Android WebView启动Chromium渲染引擎三端的

3、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。Android WebView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

4、端和Render端。 Android WebView启动Chromium的Browser端，实际上就是在App的UI线程创建一个Browser Main Loop。Chromium以后需要请求Browser端执行某一个操作时，就可以向这个Browser Main Loop发送一个Task。这个Task最终会在App进程的UI线程中调度执行。 Android WebView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-Process Renderer Thread。 由于Chromium的GPU端实现在Ap

5、p的Render Thread中，这个Render Thread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Render Thread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Chr

6、omium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Android WebView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Android WebView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Android WebView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

7、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 view plain copyclass WebViewChromium implements WebViewProvider, WebViewProvider.ScrollDelegate, WebViewProvider.ViewDelegate . public void init(final Map javaScriptInterfaces, final boolean privateBrowsing) . / We will defer real init

8、ialization until we know which thread to do it on, unless: / - we are on the main thread already (common case), / - the app is targeting = JB MR2, in which case checkThread enforces that all usage / comes from a single thread. (Note in JB MR2 this exception was in WebView.java). if (mAppTargetSdkVer

9、sion = Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) mFactory.startYourEngines(false); checkThread(); else if (!mFactory.hasStarted() if (Looper.myLooper() = Looper.getMainLooper() mFactory.startYourEngines(true); . mRunQueue.addTask(new Runnable() Override public void run() initForReal(); . ); . 这个函数定义在文件fra

10、meworks/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Android 4.3之前，WebView只能在App的UI线程中创建。相应地，

11、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Android 4.3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，WebV

12、iewChromium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WebVi

13、ewChromium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：j

14、ava view plain copypublic class WebViewChromiumFactoryProvider implements WebViewFactoryProvider . void startYourEngines(boolean onMainThread) synchronized (mLock) ensureChromiumStartedLocked(onMainThread); . 这个函数定义在文件frameworks/webview/chromium/Java/com/android/webview/chromium/WebViewChromiumFacto

15、ryProvider.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 view plain copypublic class WebViewChromiumFactoryProvider implements WebViewFactoryProvider . private void ensureChromiumStartedLocked(

16、boolean onMainThread) . if (mStarted) / Early-out for the common case. return; Looper looper = !onMainThread ? Looper.myLooper() : Looper.getMainLooper(); . ThreadUtils.setUiThread(looper); if (ThreadUtils.runningOnUiThread() startChromiumLocked(); return; / We must post to the UI thread to cover th

17、e case that the user has invoked Chromium / startup by using the (thread-safe) CookieManager rather than creating a WebView. ThreadUtils.postOnUiThread(new Runnable() Override public void run() synchronized (mLock) startChromiumLocked(); ); while (!mStarted) try / Important: wait() releases |mLock|

18、the UI thread can take it :-) mLock.wait(); catch (InterruptedException e) / Keep trying. eventually the UI thread will process the task we sent it. . 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WebViewChr

19、omiumFactoryProvider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t

20、rue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

21、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Bro

22、wser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 view plain copypublic class WebViewChromiumFactoryProvider implements WebViewFactoryProv

23、ider . private void startChromiumLocked() . 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

24、start启动Chromium渲染引擎的Browser端的，如下所示：java view plain copypublic abstract class AwBrowserProcess . public static void start(final Context context) / We must post to the UI thread to cover the case that the user / has invoked Chromium startup by using the (thread-safe) / CookieManager rather than creati

25、ng a WebView. ThreadUtils.runOnUiThreadBlocking(new Runnable() Override public void run() try BrowserStartupController.get(context).startBrowserProcessesSync( BrowserStartupController.MAX_RENDERERS_SINGLE_PROCESS); . catch (ProcessInitException e) . ); . 这个函数定义在文件external/chromium_org/android_webvie

26、w/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

27、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

28、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 view plain copypublic class BrowserStartupController . public void startBrowserProcessesS

29、ync(int maxRenderers) throws ProcessInitException / If already started skip to checking the result if (!mStartupDone) if (!mHasStartedInitializingBrowserProcess) prepareToStartBrowserProcess(maxRenderers); . if (contentStart() 0) / Failed. The callbacks may not have run, so run them. enqueueCallback

30、Execution(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