JSBridge深度剖析

概述

做过混合开发的人都知道Ionic和PhoneGap之类的框架，这些框架在web基础上包装一层Native。然后通过Bridge技术的js调用本地的库。

在讲JSBridge技术之前。我们来看一下传统的实现方式。

Android端

Native调JS

native调用js比較简单，仅仅要遵循：”javascript: 方法名(‘參数,须要转为字符串’)”的规则就可以。

在4.4之前，调用的方式：

// mWebView = new WebView(this);
mWebView.loadUrl("javascript: 方法名('參数,须要转为字符串')"); 

//ui线程中运行
 runOnUiThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            mWebView.loadUrl("javascript: 方法名('參数,须要转为字符串')");
            Toast.makeText(Activity名.this, "调用方法...", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
});  

4.4以后(包含4.4)。使用下面方式：

mWebView.evaluateJavascript("javascript: 方法名('參数,须要转为字符串')", new ValueCallback() {
        @Override
        public void onReceiveValue(String value) {
            //这里的value即为相应JS方法的返回值
        }
});

说明：

• 4.4之前Native通过loadUrl来调用JS方法,仅仅能让某个JS方法运行,可是无法获取该方法的返回值
• 4.4之后,通过evaluateJavascript异步调用JS方法,而且能在onReceiveValue中拿到返回值
• 不适合传输大量数据(大量数据建议用接口方式获取)
• mWebView.loadUrl(“javascript: 方法名(‘參数,须要转为字符串’)”);函数需在UI线程运行，由于mWebView为UI控件

JS调Native

Js调用Native须要对WebView设置@JavascriptInterface注解，这里有个漏洞。后面会给大家说明。

要想js能够Native，须要对WebView设置下面属性。

WebSettings webSettings = mWebView.getSettings();
 //Android容器同意JS脚本
webSettings.setJavaScriptEnabled(true);
//Android容器设置侨连对象
mWebView.addJavascriptInterface(getJSBridge(), "JSBridge");

这里我们看到了getJSBridge()。Native中通过addJavascriptInterface加入暴露出来的JS桥对象,然后再该对象内部声明相应的API方法。

private Object getJSBridge(){
    Object insertObj = new Object(){
        @JavascriptInterface
        public String foo(){
            return "foo";
        }  

        @JavascriptInterface
        public String foo2(final String param){
            return "foo2:" + param;
        }  

    };
    return insertObj;
}  

那么Html怎么调用Native的方法呢？

//调用方法一
window.JSBridge.foo(); //返回:'foo'
//调用方法二
window.JSBridge.foo2('test');//返回:'foo2:test'

说明：

• 在Android4.2以上(api17后),暴露的api要加上注解@JavascriptInterface，否则会找不到方法。

• 在api17曾经,addJavascriptInterface有风险,hacker能够通过反编译获取Native注冊的Js对象。然后在页面通过反射Java的内置 静态类。获取一些敏感的信息和破坏
• JS调用Native暴露的api,而且能得到相应返回值

注：说到WebView中接口隐患的问题，这里大家能够參考WebViw漏洞利用，只是Android发展到如今，这个漏洞基本没有了。

iOS端

Native调JS

Native调用js的方法比較简单。Native通过stringByEvaluatingJavaScriptFromString调用Html绑定在window上的函数。只是应注意Oc和Swift的写法。

//Swift
webview.stringByEvaluatingJavaScriptFromString("方法名(參数)")
//OC
[webView stringByEvaluatingJavaScriptFromString:@"方法名(參数);"];

说明：

• Native调用JS方法时,能拿到JS方法的返回值
• 不适合传输大量数据(大量数据建议用接口方式获取)

JS调Native

Native中通过引入官方提供的JavaScriptCore库(iOS7以上),然后能够将api绑定到JSContext上(然后Html中JS默认通过window.top.*可调用)。

引入官方的库文件

#import <JavaScriptCore/JavaScriptCore.h>

Native注冊api函数(OC)

-(void)webViewDidFinishLoad:(UIWebView *)webView{
    [self hideProgress];
    [self setJSInterface];
}

-(void)setJSInterface{

    JSContext *context =[_wv valueForKeyPath:@"documentView.webView.mainFrame.javaScriptContext"];

    // 注冊名为foo的api方法
    context[@"foo"] = ^() {

        //获取參数
        NSArray *args = [JSContext currentArguments];
        NSString *title = [NSString stringWithFormat:@"%@",[args objectAtIndex:0]];
        //做一些自己的逻辑
        //返回一个值  'foo:'+title
        return [NSString stringWithFormat:@"foo:%@", title];
    };
}

Html中JS调用Native方法

window.top.foo('test');

说明：

• iOS7才出现这样的方式,在这之前,js无法直接调用Native,仅仅能通过JSBridge方式简单介绍调用
• JS能调用到已经暴露的api,而且能得到相应返回值
• iOS原生本身是无法被JS调用的,可是通过引入官方提供的第三方”JavaScriptCore”,就可以开放api给JS调用

JSBridge

什么是JSBridge

JSBridge：听其取名就是js和Native之前的桥梁，而实际上JSBridge确实是JS和Native之前的一种通信方式。简单的说，JSBridge就是定义Native和JS的通信,Native仅仅通过一个固定的桥对象调用JS,JS也仅仅通过固定的桥对象调用Native。JSBridge还有一个叫法及大家熟知的Hybrid app技术。

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流程：H5->通过某种方式触发一个url->Native捕获到url,进行分析->原生做处理->Native调用H5的JSBridge对象传递回调。

我们前面讲过了原生的WebView/UIWebView控件已经能够和Js实现数据通信了。那为什么还要JSBridge呢？

事实上使用JSBridge有非常多方面的考虑：

• Android4.2下面,addJavascriptInterface方式有安全漏掉
• iOS7下面,JS无法调用Native
• url scheme交互方式是一套现有的成熟方案,能够完美兼容各种版本号。对曾经老版本号技术的兼容。

url scheme

url scheme是一种相似于url的链接,是为了方便app直接互相调用设计的。详细来讲假设是系统的url scheme,则打开系统应用,否则找看是否有app注冊这样的scheme,打开相应app。

注：这样的scheme必须原生app注冊后才会生效。

而在我们实际的开发中，app不会注冊相应的scheme,而是由前端页面通过某种方式触发scheme(如用iframe.src),然后Native用某种方法捕获相应的url触发事件,然后拿到当前的触发url,依据定义好的协议,分析当前触发了那种方法。

JSBridge技术实现

要实现JSBridge,我们须要按下面步骤分析：

• 第一步:设计出一个Native与JS交互的全局桥对象
• 第二步:JS怎样调用Native
• 第三步:Native怎样得知api被调用
• 第四步:分析url-參数和回调的格式
• 第五步:Native怎样调用JS
• 第六步:H5中api方法的注冊以及格式

JSBridge的完整流程可总结为：

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设计Native与JS交互的全局桥对象

我们规定,JS和Native之间的通信必须通过一个H5全局对象JSbridge来实现。该对象有例如以下特点：

该对象名为”JSBridge”，是H5页面中全局对象window的一个属性。形如：

var JSBridge = window.JSBridge || (window.JSBridge = {});

该对象有例如以下方法：

• registerHandler( String,Function )H5调用注冊本地JS方法,注冊后Native可通过JSBridge调用。

  调用后会将方法注冊到本地变量messageHandlers 中。

• callHandler( String,JSON,Function )H5调用 调用原生开放的api,调用后实际上还是本地通过url scheme触发。调用时会将回调id存放到本地变量responseCallbacks中
• _handleMessageFromNative( JSON )Native调用 原生调用H5页面注冊的方法,或者通知H5页面运行回调方法

JS调用Native

我们定义好了全局桥对象,能够通过它的callHandler方法来调用原生的api。

callHandler函数内部实现过程

在运行callHandler时,内部经历了下面步骤:

1. 推断是否有回调函数,假设有,生成一个回调函数id,并将id和相应回调加入进入回调函数集合responseCallbacks中。
2. 通过特定的參数转换方法,将传入的数据,方法名一起,拼接成一个url scheme

//url scheme的格式如
//基本实用信息就是后面的callbackId,handlerName与data
//原生捕获到这个scheme后会进行分析
var uri = CUSTOM_PROTOCOL_SCHEME://API_Name:callbackId/handlerName?data

1. 使用内部早就创建好的一个隐藏iframe来触发scheme

//创建隐藏iframe过程
var messagingIframe = document.createElement('iframe');
messagingIframe.style.display = 'none';
document.documentElement.appendChild(messagingIframe);

//触发scheme
messagingIframe.src = uri;

注：正常来说是能够通过window.location.href达到发起网络请求的效果的。可是有一个非常严重的问题，就是假设我们连续多次改动window.location.href的值，在Native层仅仅能接收到最后一次请求，前面的请求都会被忽略掉。

所以JS端发起网络请求的时候，须要使用iframe。这样就能够避免这个问题。

Native通知api被调用

上一步。我们已经成功在H5页面中触发scheme,那么Native怎样捕获scheme被触发呢？

依据系统不同,Android和iOS分别有自己的处理方式。

Android

在Android中(WebViewClient里),通过shouldoverrideurlloading能够捕获到url scheme的触发。

public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView view, String url){
    //假设返回false。则WebView处理链接url。假设返回true，代表WebView依据程序来运行url
    return true;
}

iOS

iOS中,UIWebView有个特性：在UIWebView内发起的全部网络请求，都能够通过delegate函数在Native层得到通知。

这样,我们能够在webview中捕获url scheme的触发(原理是利用 shouldStartLoadWithRequest)

- (BOOL)webView:(UIWebView *)webView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest *)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType {
    NSURL *url = [request URL];

    NSString *requestString = [[request URL] absoluteString];
    //获取利润url scheme后自行进行处理

分析url-參数和回调的格式

在前面的步骤中,Native已经接收到了JS调用的方法,那么接下来,原生就应该依照定义好的数据格式来解析数据了，Native接收到Url后,能够依照这样的格式将回调參数id、api名、參数提取出来,然后按例如以下步骤进行。

1. 依据api名,在本地找寻相应的api方法,而且记录该方法运行完后的回调函数id
2. 依据提取出来的參数,依据定义好的參数进行转化
3. 原生本地运行相应的api功能方法
4. 功能运行完成后,找到这次api调用相应的回调函数id,然后连同须要传递的參数信息,组装成一个JSON格式的參数
5. 通过JSBridge通知H5页面回调

Native调用JS

到了这一步,就该Native通过JSBridge调用H5的JS方法或者通知H5进行回调了。当中的messageJSON数据格式依据两种不同的类型。

JSBridge._handleMessageFromNative(messageJSON);     

Native通知H5页面进行回调：

数据格式为: Native通知H5回调的JSON格式。

Native主动调用H5方法：

Native主动调用H5方法时,数据格式是:{handlerName:api名,data:数据,callbackId:回调id}：

• handlerName String型 须要调用的,h5中开放的api的名称
• data JSON型 须要传递的数据,固定为JSON格式(由于我们固定H5中注冊的方法接收的第一个參数必须是JSON,第二个是回调函数)
• callbackId String型 原生生成的回调函数id,h5运行完成后通过url scheme通知原生api成功运行,并传递參数

H5中api方法的注冊以及格式

前面有提到Native主动调用H5中注冊的api方法,那么h5中怎么注冊供原生调用的api方法呢？

JSBridge.registerHandler('testH5Func',function(data,callback){
    alert('測试函数接收到数据:'+JSON.stringify(data));
    callback&&callback('測试回传数据...');
});

如上代码,当中第一个data即原生传过来的数据,第二个callback是内部封装过一次的,运行callback后会触发url scheme,通知原生获取回调信息.

完好JSBridge方案

github上有一个开源项目,它里面的JSBridge做法在iOS上进一步优化了,所以參考他的做法,这里进一步进行了完好。地址marcuswestin/WebViewJavascriptBridge

JSBridge对象图解:

JSBridge实现完整流程:

总结

那么我们在实际的开发中，怎样针对Android和iOS的不同情况,统一出一种完整的方案。

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQveGlhbmd6aGlob25nOA==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="这里写图片描写叙述" title="">

另类实现：不採用url scheme方式

前面提到的JSBridge都是基于url scheme的,但事实上假设不考虑Android4.2下面,iOS7下面,事实上也能够用还有一套方案的。

• Native调用JS的方法不变
• JS调用Native是不再通过触发url scheme,而是採用自带的交互
  
  详细来讲：
  
  Android中,原生通过 addJavascriptInterface开放一个统一的api给JS调用,然后将触发url scheme步骤变为调用这个api,其余步骤不变。

OS中,原生通过JavaScriptCore里面的方法来注冊一个统一api,其余和Android中一样。