摘要：本文將從以下幾個方面闡述架構(gòu)設(shè)計的一些經(jīng)驗和思考。原文及討論請到通訊作為一種跨語言開發(fā)模式，通訊層是架構(gòu)首先應(yīng)該考慮和設(shè)計的，往后所有的邏輯都是基于通訊層展開。

關(guān)于Hybrid模式開發(fā)app的好處，網(wǎng)絡(luò)上已有很多文章闡述了，這里不展開。

本文將從以下幾個方面闡述Hybrid app架構(gòu)設(shè)計的一些經(jīng)驗和思考。

原文及討論請到 github issue

作為一種跨語言開發(fā)模式，通訊層是Hybrid架構(gòu)首先應(yīng)該考慮和設(shè)計的，往后所有的邏輯都是基于通訊層展開。

Native（以Android為例）和H5通訊，基本原理：

Android調(diào)用H5：通過webview類的loadUrl方法可以直接執(zhí)行js代碼，類似瀏覽器地址欄輸入一段js一樣的效果

webview.loadUrl("javascript: alert("hello world")");

H5調(diào)用Android：webview可以攔截H5發(fā)起的任意url請求，webview通過約定的規(guī)則對攔截到的url進(jìn)行處理（消費(fèi)），即可實現(xiàn)H5調(diào)用Android

var ifm = document.createElement("iframe");
ifm.src = "jsbridge://namespace.method?[...args]";

JSBridge即我們通常說的橋協(xié)議，基本的通訊原理很簡單，接下來就是橋協(xié)議具體實現(xiàn)。

P.S：注冊私有協(xié)議的做法很常見，我們經(jīng)常遇到的在網(wǎng)頁里拉起一個系統(tǒng)app就是采用私有協(xié)議實現(xiàn)的。app在安裝完成之后會注冊私有協(xié)議到OS，瀏覽器發(fā)現(xiàn)自身不能識別的協(xié)議（http、https、file等）時，會將鏈接拋給OS，OS會尋找可識別此協(xié)議的app并用該app處理鏈接。比如在網(wǎng)頁里以itunes://開頭的鏈接是Apple Store的私有協(xié)議，點擊后可以啟動Apple Store并且跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的界面。國內(nèi)軟件開發(fā)商也經(jīng)常這么做，比如支付寶的私有協(xié)議alipay://，騰訊的tencent://等等。

由于JavaScript語言自身的特殊性（單進(jìn)程），為了不阻塞主進(jìn)程并且保證H5調(diào)用的有序性，與Native通訊時對于需要獲取結(jié)果的接口（GET類），采用類似于JSONP的設(shè)計理念:

類比HTTP的request和response對象，調(diào)用方會將調(diào)用的api、參數(shù)、以及請求簽名（由調(diào)用方生成）帶上傳給被調(diào)用方，被調(diào)用方處理完之后會吧結(jié)果以及請求簽名回傳調(diào)用方，調(diào)用方再根據(jù)請求簽名找到本次請求對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)并執(zhí)行，至此完成了一次通訊閉環(huán)。

H5調(diào)用Native（以Android為例）示意圖：

Native（以Android為例）調(diào)用H5示意圖：

jsbridge作為一種通用私有協(xié)議，一般會在團(tuán)隊級或者公司級產(chǎn)品進(jìn)行共享，所以需要和業(yè)務(wù)層進(jìn)行解耦，將jsbridge的內(nèi)部細(xì)節(jié)進(jìn)行封裝，對外暴露平臺級的API。

以下是筆者剝離公司業(yè)務(wù)代碼后抽象出的一份HybridApi js部分的實現(xiàn)，項目地址：

hybrid-js

另外，對于Native提供的各種接口，也可以簡單封裝下，使之更貼近前端工程師的使用習(xí)慣：

// /lib/jsbridge/core.js
function assignAPI(name, callback) {
    var names = name.split(/./);
    var ns = names.shift();

    var fnName = names.pop();
    var root = createNamespace(JSBridge[ns], names);

    if(fnName) root[fnName] = callback || function() {};
}

增加api：

// /lib/jsbridge/api.js
var assign = require("./core.js").assignAPI;
...
assign("util.compassImage", function(path, callback, quality, width, height) {
    JSBridge.invokeApp("os.getInfo", {
        path: path,
        quality: quality || 80,
        width: width || "auto",
        height: height || "auto",
        callback: callback
    });
});

H5上層應(yīng)用調(diào)用：

// h5/music/index.js
JSBridge.util.compassImage("http://cdn.foo.com/images/bar.png", function(r) {
    console.log(r.value); // => base64 data
});

本質(zhì)上，Native和H5都能完成界面開發(fā)。幾乎所有hybrid的開發(fā)模式都會碰到同樣的一個問題：哪些由Native負(fù)責(zé)哪些由H5負(fù)責(zé)？

這個回到原始的問題上來：我們?yōu)槭裁匆捎胔ybrid模式開發(fā)？簡而言之就是同時利用H5的跨平臺、快速迭代能力以及Native的流暢性、系統(tǒng)API調(diào)用能力。

根據(jù)這個原則，為了充分利用二者的優(yōu)勢，應(yīng)該盡可能地將app內(nèi)容使用H5來呈現(xiàn)，而對于js語言本身的缺陷，應(yīng)該使用Native語言來彌補(bǔ)，如轉(zhuǎn)場動畫、多線程作業(yè)（密集型任務(wù)）、IO性能等。即總的原則是H5提供內(nèi)容，Native提供容器，在有可能的條件下對Android原生webview進(jìn)行優(yōu)化和改造（參考阿里Hybrid容器的JSM），提升H5的渲染效率。

但是，在實際的項目中，將整個app所有界面都使用H5來開發(fā)也有不妥之處，根據(jù)經(jīng)驗，以下情形還是使用Native界面為好：

因H5比較容易被惡意攻擊，對于安全性要求比較高的界面，如注冊界面、登陸、支付等界面，會采用Native來取代H5開發(fā)，保證數(shù)據(jù)的安全性，這些頁面通常UI變更的頻率也不高。

對于這些界面，降級的方案也有，就是HTTPS。但是想說的是在國內(nèi)的若網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，HTTPS的體驗實在是不咋地（主要是慢），而且只能走現(xiàn)網(wǎng)不能走離線通道。

另外，H5本身的動畫開發(fā)成本比較高，在低端機(jī)器上可能有些繞不過的性能坎，原生js對于手勢的支持也比較弱，因此對于這些類型的界面，可以選擇使用Native來實現(xiàn)，這也是Native本身的優(yōu)勢不是。比如要實現(xiàn)下面這個音樂播放界面，用H5開發(fā)門檻不小吧，留意下中間的波浪線背景，手指左右滑動可以切換動畫。

導(dǎo)航組件，就是頁面的頭組件，左上角一般都是一個back鍵，中間一般都是界面的標(biāo)題，右邊的話有時是一個隱藏的懸浮菜單觸發(fā)按鈕有時則什么也沒有。

移動端有一個特性就是界面下拉有個回彈效果，頭不動body部分跟著滑動，這種效果H5比較難實現(xiàn)。

再者，也是最重要的一點，如果整個界面都是H5的，在H5加載過程中界面將是白屏，在弱網(wǎng)絡(luò)下用戶可能會很疑惑。

所以基于這兩點，打開的界面都是Native的導(dǎo)航組件+webview來組成，這樣即使H5加載失敗或者太慢用戶可以選擇直接關(guān)閉。

在API層面，會相應(yīng)的有一個接口來實現(xiàn)這一邏輯（例如叫JSBridge.layout.setHeader），下面代碼演示定制一個只有back鍵和標(biāo)題的導(dǎo)航組件:

// /h5/pages/index.js
JSBridge.layout.setHeader({
    background: {
        color: "#00FF00",
        opacity: 0.8
    },
    buttons: [
        // 默認(rèn)只有back鍵，并且back鍵的默認(rèn)點擊處理函數(shù)就是back()
        {
            icon: "../images/back.png",
            width: 16,
            height: 16,
            onClick: function() {
                // todo...
                JSBridge.back();
            }
        },
        {
            text: "音樂首頁",
            color: "#00FF00",
            fontSize: 14,
            left: 10
        }
    ]
});

上面的接口，可以滿足絕大多數(shù)的需求，但是還有一些特殊的界面，通過H5代碼控制生成導(dǎo)航組件這種方式達(dá)不到需求：

如上圖所示，界面含有tab，且可以左右滑動切換，tab標(biāo)題的下劃線會跟著手勢左右滑動。大多見于app的首頁（mainActivity）或者分頻道首頁，這種界面一般采用定制webview的做法：定制的導(dǎo)航組件和內(nèi)容框架（為了支持左右滑動手勢），H5打開此類界面一般也是開特殊的API：

// /h5/pages/index.js
// 開打音樂頻道下“我的音樂”tab
JSBridge.view.openMusic({"tab": "personal"});

這種打開特殊的界面的API之所以特殊，是因為它內(nèi)部要么是純Native實現(xiàn)，要么是和某個約定的html文件綁定，調(diào)用時打開指定的html。假設(shè)這個例子中，tab內(nèi)容是H5的，如果H5是SPA架構(gòu)的那么openMusic({"tab": "personal"})則對應(yīng)/music.html#personal這個url，反之多頁面的則可能對應(yīng)/mucic-personal.html。

至于一般的打開新界面，則有兩種可能：

app內(nèi)H5界面

指的是由app開發(fā)者開發(fā)的H5頁面，也即是app的功能界面，一般互相跳轉(zhuǎn)需要轉(zhuǎn)場動畫，打開方式是采用Native提供的接口打開，例如：

JSBridge.view.openUrl({
    url: "/music-list.html",
    title: "音樂列表"
});

再配合下面即將提到的離線訪問方式，基本可以做到模擬Native界面的效果。

第三方H5頁面

指的是app內(nèi)嵌的第三方頁面，一般由`a`標(biāo)簽直接打開，沒有轉(zhuǎn)場動畫，但是要求打開webview默認(rèn)的歷史列表，以免打開多個鏈接后點回退直接回到Native主界面。

基于以下原因，一些通用的UI組件，如alert、toast等將采用Native來實現(xiàn)：

H5本身有這些組件，但是通常比較簡陋，不能和APP UI風(fēng)格統(tǒng)一，需要再定制，比如alert組件背景增加遮罩層

H5來實現(xiàn)這些組件有時會存在坐標(biāo)、尺寸計算誤差，比如筆者之前遇到的是頁面load異常需要調(diào)用對話框組件提示，但是這時候頁面高度為0，所以會出現(xiàn)彈窗“消失”的現(xiàn)象

這些組件通常功能單一但是通用，適合做成公用組件整合到HybridApi里邊

下面代碼演示H5調(diào)用Native提供的UI組件：

JSBridge.ui.toast("Hello world!");

由于H5是在H5容器里進(jìn)行加載和渲染，所以Native很容易對H5頁面的行為進(jìn)行監(jiān)控，包括進(jìn)度條、loading動畫、404監(jiān)控、5xx監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)診斷等，并且在H5加載異常時提供默認(rèn)界面供用戶操作，防止APP“假死”。

下面是微信的5xx界面示意：

Native除了負(fù)責(zé)部分界面開發(fā)和公共UI組件設(shè)計之外，作為H5的runtime，H5容器是hybrid架構(gòu)的核心部分，為了讓H5運(yùn)行更快速穩(wěn)定和健壯，還應(yīng)當(dāng)提供并但不局限于下面幾方面。

之所以選擇hybrid方式來開發(fā)，其中一個原因就是要解決webapp訪問慢的問題。即使我們的H5性能優(yōu)化做的再好服務(wù)器在牛逼，碰到蝸牛一樣的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)你也沒轍，有時候還會碰到流氓運(yùn)營商再給webapp插點廣告。。。哎說多了都是淚。

離線訪問，顧名思義就是將H5預(yù)先放到用戶手機(jī)，這樣訪問時就不會再走網(wǎng)絡(luò)從而做到看起來和Native APP一樣的快了。

但是離線機(jī)制絕不是把H5打包解壓到手機(jī)sd卡這么簡單粗暴，應(yīng)該解決以下幾個問題：

H5應(yīng)該有線上版本

作為訪問離線資源的降級方案，當(dāng)本地資源不存在的時候應(yīng)該走現(xiàn)網(wǎng)去拉取對應(yīng)資源，保證H5可用。另外就是，對于H5，我們不會把所有頁面都使用離線訪問，例如活動頁面，這類快速上線又快速下線的頁面，設(shè)計離線訪問方式開發(fā)周期比較高，也有可能是頁面完全是動態(tài)的，不同的用戶在不同的時間看到的頁面不一樣，沒法落地成靜態(tài)頁面，還有一類就是一些說明類的靜態(tài)頁面，更新頻率很小的，也沒必要做成離線占用手機(jī)存儲空間。

開發(fā)調(diào)試&抓包

我們知道，基于file協(xié)議開發(fā)是完全基于開發(fā)機(jī)的，代碼必須存放于物理機(jī)器，這意味著修改代碼需要push到sd卡再看效果，雖然可以通過假鏈接訪問開發(fā)機(jī)本地server發(fā)布時移除的方式，但是個人覺得還是太麻煩易出錯。

為了實現(xiàn)同一資源的線上和離線訪問，Native需要對H5的靜態(tài)資源請求進(jìn)行攔截判斷，將靜態(tài)資源“映射”到sd卡資源，即實現(xiàn)一個處理H5資源的本地路由，實現(xiàn)這一邏輯的模塊暫且稱之為Local Url Router，具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)在文章后面。

將H5資源放置到本地離線訪問，最大的挑戰(zhàn)就是本地資源的動態(tài)更新如何設(shè)計，這部分可以說是最復(fù)雜的了，因為這同時涉及到H5、Native和服務(wù)器三方，覆蓋式離線更新示意圖如下：

解釋下上圖，開發(fā)階段H5代碼可以通過手機(jī)設(shè)置HTTP代理方式直接訪問開發(fā)機(jī)。完成開發(fā)之后，將H5代碼推送到管理平臺進(jìn)行構(gòu)建、打包，然后管理平臺再通過事先設(shè)計好的長連接通道將H5新版本信息推送給客戶端，客戶端收到更新指令后開始下載新包、對包進(jìn)行完整性校驗、merge回本地對應(yīng)的包，更新結(jié)束。

其中，管理平臺推送給客戶端的信息主要包括項目名（包名）、版本號、更新策略（增量or全量）、包CDN地址、MD5等。

通常來說，H5資源分為兩種，經(jīng)常更新的業(yè)務(wù)代碼和不經(jīng)常更新的框架、庫代碼和公用組件代碼，為了實現(xiàn)離線資源的共享，在H5打包時可以采用分包的策略，將公用部分多帶帶打包，在本地也是多帶帶存放，分包及合并示意圖：

離線資源更新的問題解決了，剩下的就是如何使用離線資源了。

上面已經(jīng)提到，對于H5的請求，線上和離線采用相同的url訪問，這就需要H5容器對H5的資源請求進(jìn)行攔截“映射”到本地，即Local Url Router。

Local Url Router主要負(fù)責(zé)H5靜態(tài)資源請求的分發(fā)（線上資源到sd卡資源的映射），但是不管是白名單還是過濾靜態(tài)文件類型，Native攔截規(guī)則和映射規(guī)則將變得比較復(fù)雜。這里，阿里去啊app的思路就比較贊，我們借鑒一下，將映射規(guī)則交給H5去生成：H5開發(fā)完成之后會掃描H5項目然后生成一份線上資源和離線資源路徑的映射表（souce-router.json），H5容器只需負(fù)責(zé)解析這個映射表即可。

H5資源包解壓之后在本地的目錄結(jié)構(gòu)類似：

$ cd h5 && tree
.
├── js/
├── css/
├── img/
├── pages
│?? ├── index.html
│?? └── list.html
└── souce-router.json

souce-router.json的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似：

{
    "protocol": "http",
    "host": "o2o.xx.com",
    "localRoot": "[/storage/0/data/h5/o2o/]",
    "localFolder": "o2o.xx.com",
    "rules": {
        "/index.html": "pages/index.html",
        "/js/": "js/"
    }
}

H5容器攔截到靜態(tài)資源請求時，如果本地有對應(yīng)的文件則直接讀取本地文件返回，否則發(fā)起HTTP請求獲取線上資源，如果設(shè)計完整一點還可以考慮同時開啟新線程去下載這個資源到本地，下次就走離線了。

下圖演示資源在app內(nèi)部的訪問流程圖：

其中proxy指的是開發(fā)時手機(jī)設(shè)置代理http代理到開發(fā)機(jī)。

上報

由于界面由H5和Native共同完成，界面上的用戶交互埋點數(shù)據(jù)最好由H5容器統(tǒng)一采集、上報，還有，由頁面跳轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瀏覽軌跡（轉(zhuǎn)化漏斗），也由H5容器記錄和上報

ajax代理

因ajax受同源策略限制，可以在hybridApi層對ajax進(jìn)行統(tǒng)一封裝，同時兼容H5容器和瀏覽器runtime，采用更高效的通訊通道加速H5的數(shù)據(jù)傳輸

主要指擴(kuò)展H5的硬件接口調(diào)用能力，比如屏幕旋轉(zhuǎn)、攝像頭、麥克風(fēng)、位置服務(wù)等等，將Native的能力通過接口的形式提供給H5。

最后來張圖總結(jié)下，hybrid客戶端整體架構(gòu)圖：

其中的Synchronize Service模塊表示和服務(wù)器的長連接通信模塊，用于接受服務(wù)器端各種推送，包括離線包等。Source Merge Service模塊表示對解壓后的H5資源進(jìn)行更新，包括增加文件、以舊換新以及刪除過期文件等。

可以看到，hybrid模式的app架構(gòu)，最核心和最難的部分都是H5容器的設(shè)計。