iOS app秒开H5优化探索

背景

为了快递迭代、更新，公司app有一大模块功能使用H5实现，但是体验比原生差，这就衍生了如何提高H5加载速度，优化体验的问题。此文，记录一下自己的心路历程。

腾讯bugly发表的一篇文章《移动端本地 H5 秒开方案探索与实现》中分析，H5体验糟糕，是因为它做了很多事：

初始化 webview -> 请求页面 -> 下载数据 -> 解析HTML -> 请求 js/css 资源 -> dom 渲染 -> 解析 JS 执行 -> JS 请求数据 -> 解析渲染 -> 下载渲染图片

一般页面在 dom 渲染后才能展示，可以发现，H5 首屏渲染白屏问题的原因关键在于，如何优化减少从请求下载页面到渲染之间这段时间的耗时。 所以，减少网络请求，采用加载离线资源加载方案来做优化。

离线包

离线包的分发

使用公司的CDN实现离线包的分发，在对象存储中放置离线包文件和一个额外的 info.json 文件(例如：https://xxx/statics/info.json)：

{
    "version":"4320573858a8fa3567a1",
    "files": [
       "https://xxx/index.html",
       "https://xxx/logo.add928b525.png",
       "https://xxx/main.c609e010f4.js",
       "https://xxx/vender.821f3aa0d2e606967ad3.css",
       "https://xxx/manifest.json"
    ]
}
复制代码

其中，app存储当次的version，当下次请求时version变化，就说明资源有更新，需更新下载。

离线包的下载

  • 离线包内容：css，js，html，通用的图片等
  • 下载时机：在app启动的时候，开启线程下载资源，注意不要影响app的启动。
  • 存放位置：选用沙盒中的/Library/Caches。 因为资源会不定时更新，而/Library/Documents更适合存放一些重要的且不经常更新的数据。
  • 更新逻辑：请求CDN上的info.json资源，返回的version与本地保存的不同，则资源变化需更新下载。注：第一次运行时，需要在/Library/Caches中创建自定义文件夹，并全量下载资源。

1、获取CDN和沙盒中资源：

NSMutableArray *cdnFileNameArray = [NSMutableArray array];
//todo 获取CDN资源

NSArray *localExistAarry = [[NSFileManager defaultManager] contentsOfDirectoryAtPath:dirPath error:nil];
复制代码

2、本地沙盒有但cdn上没有的资源文件，需要删除，以防文件越积越多：

//过滤删除操作
NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"NOT (SELF IN %@)", cdnFileNameArray];
NSArray *filter = [localExistAarry filteredArrayUsingPredicate:predicate];
if (filter.count > 0) {
 [filter enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
     NSString *toDeletePath = [dirPath stringByAppendingPathComponent:obj];
     if ([fileManager fileExistsAtPath:toDeletePath]) {
         [fileManager removeItemAtPath:toDeletePath error:nil];
     }
 }];
}
复制代码

3、 已经下载过的文件跳过，不需要重新下载浪费资源；

4、下载有变化的资源文件，存储至对应的沙盒文件夹中：

NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:cssUrl]];
request.timeoutInterval = 60.0;
request.HTTPMethod = @"POST";
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
NSURLSessionDownloadTask *downLoadTask = [session downloadTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
    if (!location) {
        return ;
    }

    // 文件移动到documnet路径中
    NSError *saveError;
    NSURL *saveURL = [NSURL fileURLWithPath:[dirPath stringByAppendingPathComponent:fileName]];
    [[NSFileManager defaultManager] moveItemAtURL:location toURL:saveURL error:&saveError];
}];
[downLoadTask resume];
复制代码

注：如果是zip包，还需要解压处理。

拦截并加载本地资源包

NSURLProtocol

公司的项目从 UIWebView 迁移到了 WKWebView。WKWebView性能更优，占用内存更少。

对H5请求进行拦截并加载本地资源，自然想到NSURLProtocol这个神器了。

NSURLProtocol能拦截所有当前app下的网络请求，并且能自定义地进行处理。使用时要创建一个继承NSURLProtocol的子类，不应该直接实例化一个NSURLProtocol。

核心方法

+ (BOOL)canInitWithRequest:(NSURLRequest *)request

判断当前protocol是否要对这个request进行处理（所有的网络请求都会走到这里）。

+ (NSURLRequest *)canonicalRequestForRequest:(NSURLRequest *)request

可选方法，对于需要修改请求头的请求在该方法中修改，一般直接返回request即可。

- (void)startLoading

重点是这个方法，拦截请求后在此处理加载本地的资源并返回给webview。

- (void)startLoading
{
    //标示该request已经处理过了，防止无限循环
    [NSURLProtocol setProperty:@YES forKey:URLProtocolHandledKey inRequest:self.request];

    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
    NSURLResponse *response = [[NSURLResponse alloc] initWithURL:self.request.URL
                                                            MIMEType:mimeType
                                               expectedContentLength:data.length
                                                    textEncodingName:nil];

    //硬编码 开始嵌入本地资源到web中
    [[self client] URLProtocol:self didReceiveResponse:response cacheStoragePolicy:NSURLCacheStorageNotAllowed];
    [[self client] URLProtocol:self didLoadData:data];
    [[self client] URLProtocolDidFinishLoading:self];
}

复制代码

- (void)stopLoading

对于拦截的请求，NSURLProtocol对象在停止加载时调用该方法。

注册

[NSURLProtocol registerClass:[NSURLProtocolCustom class]];

其中NSURLProtocolCustom就是继承NSURLProtocol的子类。

但是开发时发现NSURLProtocol核心的几个方法并不执行，难道WKWebview不支持NSURLProtocol?

原来由于网络请求是在非主进程里发起，所以 NSURLProtocol 无法拦截到网络请求。除非使用私有API来实现。使用WKBrowsingContextController和registerSchemeForCustomProtocol。 通过反射的方式拿到了私有的 class/selector。通过把注册把 http 和 https 请求交给 NSURLProtocol 处理。

Class cls = NSClassFromString(@"WKBrowsingContextController");
SEL sel = NSSelectorFromString(@"registerSchemeForCustomProtocol:");
if ([(id)cls respondsToSelector:sel]) {
    // 把 http 和 https 请求交给 NSURLProtocol 处理
    [(id)cls performSelector:sel withObject:@"http"];
    [(id)cls performSelector:sel withObject:@"https"];
}

// 这下 NSURLProtocolCustom 就可以用啦
[NSURLProtocol registerClass:[NSURLProtocolCustom class]];
复制代码

毕竟使用苹果私有api，这是在玩火呀。这篇文章《让 WKWebView 支持 NSURLProtocol》有很好的说明。比如我使用私有api字串拆分，运行时在组合，绕过审核。还可以对字符串加解密等等。。。

实际问题

通过以上处理，可以正常拦截处理，但是又发现拦截不了post请求(拦截到的post请求body体为空)，即使在canInitWithRequest:方法中设置对于POST请求的request不处理也不能解决问题。内流。。。

经了解，算是 WebKit 的一个缺陷吧。首先 WebKit 进程是独立于 app 进程之外的，两个进程之间使用消息队列的方式进行进程间通信。比如 app 想使用 WKWebView 加载一个请求，就要把请求的参数打包成一个 Message，然后通过 IPC 把 Message 交给 WebKit 去加载，反过来 WebKit 的请求想传到 app 进程的话（比如 URLProtocol ），也要打包成 Message 走 IPC。出于性能的原因，打包的时候 HTTPBody 和 HTTPBodyStream 这两个字段被丢弃掉了，这个可以参考 WebKit 的源码，这就导致 -[WKWebView loadRequest:] 传出的 HTTPBody 和 NSURLProtocol 传回的 HTTPBody 全都被丢弃掉了。 所以如果通过 NSURLProtocol 注册拦截 http scheme，那么由 WebKit 发起的所有 http POST 请求就全都无效了，这个从原理上就是无解的。

当然网上也出现一些解决方案，但是本人尝试没有成功。同时拦截后对ATS支持不好。再结合又使用了苹果私有API有被拒风险，最终决定弃用NSURLProtocol拦截的方案。

WKURLSchemeHandler

iOS 11上, WebKit 团队终于开放了WKWebView加载自定义资源的API：WKURLSchemeHandler。

根据 Apple 官方统计结果，目前iOS 11及以上的用户占比达95%。又结合自己公司的业务特性和面向的用户，决定使用WKURLSchemeHandler来实现拦截，而iOS 11以前的不做处理。

着手前，要与前端统一URL-Scheme，如：customScheme，资源定义成customScheme://xxx/path/xxxx.css。native端使用时，先注册customScheme，WKWebView请求加载网页，遇到customScheme的资源，就会被hock住，然后使用本地已下载好的资源进行加载。

客户端使用直接上代码：

注册

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {    
    [super viewDidLoad];    
    WKWebViewConfiguration *configuration = [WKWebViewConfiguration new];
    //设置URLSchemeHandler来处理特定URLScheme的请求，URLSchemeHandler需要实现WKURLSchemeHandler协议
    //本例中WKWebView将把URLScheme为customScheme的请求交由CustomURLSchemeHandler类的实例处理    
    [configuration setURLSchemeHandler:[CustomURLSchemeHandler new] forURLScheme: @"customScheme"];    
    WKWebView *webView = [[WKWebView alloc] initWithFrame:self.view.bounds configuration:configuration];    
    self.view = webView;    
    [webView loadRequest:[NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:@"customScheme://www.test.com"]]];
}
@end

复制代码

注意：

  1. setURLSchemeHandler注册时机只能在WKWebView创建WKWebViewConfiguration时注册。
  2. WKWebView 只允许开发者拦截自定义 Scheme 的请求，不允许拦截 “http”、“https”、“ftp”、“file” 等的请求，否则会crash。
  3. 【补充】WKWebView加载网页前，要在user-agent添加个标志，H5遇到这个标识就使用customScheme,否则就是用原来的http或https。

拦截

#import "ViewController.h"
#import <WebKit/WebKit.h>

@interface CustomURLSchemeHandler : NSObject<WKURLSchemeHandler>
@end

@implementation CustomURLSchemeHandler
//当 WKWebView 开始加载自定义scheme的资源时，会调用
- (void)webView:(WKWebView *)webView startURLSchemeTask:(id <WKURLSchemeTask>)urlSchemeTask
API_AVAILABLE(ios(11.0)){

    //加载本地资源
    NSString *fileName = [urlSchemeTask.request.URL.absoluteString componentsSeparatedByString:@"/"].lastObject;
    fileName = [fileName componentsSeparatedByString:@"?"].firstObject;
    NSString *dirPath = [kPathCache stringByAppendingPathComponent:kCssFiles];
    NSString *filePath = [dirPath stringByAppendingPathComponent:fileName];

    //文件不存在
    if (![[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:filePath]) {
        NSString *replacedStr = @"";
        NSString *schemeUrl = urlSchemeTask.request.URL.absoluteString;
        if ([schemeUrl hasPrefix:kUrlScheme]) {
            replacedStr = [schemeUrl stringByReplacingOccurrencesOfString:kUrlScheme withString:@"http"];
        }

        NSMutableURLRequest * request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:replacedStr]];
        NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
        NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config];

        NSURLSessionDataTask *dataTask = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {

            [urlSchemeTask didReceiveResponse:response];
            [urlSchemeTask didReceiveData:data];
            if (error) {
                [urlSchemeTask didFailWithError:error];
            } else {
                [urlSchemeTask didFinish];
            }
        }];
        [dataTask resume];
    } else {
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];

        NSURLResponse *response = [[NSURLResponse alloc] initWithURL:urlSchemeTask.request.URL
                                                            MIMEType:[self getMimeTypeWithFilePath:filePath]
                                               expectedContentLength:data.length
                                                    textEncodingName:nil];
        [urlSchemeTask didReceiveResponse:response];
        [urlSchemeTask didReceiveData:data];
        [urlSchemeTask didFinish];
    }
}

- (void)webView:(WKWebView *)webVie stopURLSchemeTask:(id)urlSchemeTask {
}

//根据路径获取MIMEType
- (NSString *)getMimeTypeWithFilePath:(NSString *)filePath {
    CFStringRef pathExtension = (__bridge_retained CFStringRef)[filePath pathExtension];
    CFStringRef type = UTTypeCreatePreferredIdentifierForTag(kUTTagClassFilenameExtension, pathExtension, NULL);
    CFRelease(pathExtension);

    //The UTI can be converted to a mime type:
    NSString *mimeType = (__bridge_transfer NSString *)UTTypeCopyPreferredTagWithClass(type, kUTTagClassMIMEType);
    if (type != NULL)
        CFRelease(type);

    return mimeType;
}

@end
复制代码

分析，这里拦截到URLScheme为customScheme的请求后，读取本地资源，并返回给WKWebView显示；若找不到本地资源，要将自定义 Scheme 的请求转换成 http 或 https 请求用NSURLSession重新发出，收到回包后再将数据返回给WKWebView。

总结

经过测试，加载速度快了不少，特别是弱网下，效果显著，谁用谁知道！WKURLSchemeHandler相比于用 NSURLProtocol 拦截的方案更可靠。 由于是优化功能，开发时也要注意添加开关，以防上线后出现问题，可以及时关闭开关以免产生不可估计的后果。

本文主要是总结自己在开发中遇到问题并解决的过程，同时也是学习NSURLProtocol和WKURLSchemeHandler的用法，加深理解，希望对你也有所帮助；同时有错误的地方也请大家及时指出，相互学习。但这并不是最完美的方案，我们也在不断优化实践中，我也会持续总结。。。

文章最后附带 腾讯Bugly的 《WKWebView 那些坑》 以便开发时填坑。

补充后续的一篇《iOS app秒开H5实战总结》，两篇结合一起看下。

原文

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 206,126评论 6赞 481
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,254评论 2赞 382
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,445评论 0赞 341
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,185评论 1赞 278
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 64,178评论 5赞 371
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 48,970评论 1赞 284
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 38,276评论 3赞 399
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 36,927评论 0赞 259
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 43,400评论 1赞 300
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,883评论 2赞 323
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,997评论 1赞 333
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 33,646评论 4赞 322
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,213评论 3赞 307
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,204评论 0赞 19
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,423评论 1赞 260
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,423评论 2赞 352
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,722评论 2赞 345

推荐阅读更多精彩内容

  • web离线技术原理
    注：本篇研究重点不在于某个离线方案的具体使用，而在于对方案的优缺点分析、探究和选型，以及一些我个人的看法。 前言 ...
    LotLewis阅读 9,880评论 7赞 16
  • iOS app秒开H5 NSURLProtocol 拦截方式
    拦截并加载本地资源包 NSURLProtocol 公司的项目从 UIWebView 迁移到了 WKWebView。...
    lumic000阅读 3,066评论 1赞 3
  • iOS app秒开H5优化总结
    为了快速迭代，更新，大部分公司都用了h5去实现公司部分模块功能，而公司使用h5实现的模块的性能和原生还是有很大的差...
    lumic000阅读 7,737评论 1赞 21
  • 《忆中人》|
    他知道，有太多的记忆都不能让这段感情重生，酒杯在他手中摇晃着，内心也给不出自己想要的答案。望着安然熟睡的脸庞，他决...
    乔莺阅读 834评论 0赞 6
  • 感恩一切
    感恩一切 我偶尔会以“我还算努力”的借口来安慰自己，安慰自己这几年在知识层面上没有一个阶梯式的进步。 从2015年...
    HinaHu阅读 215评论 0赞 0