年终盘点跨平台技术（Hybrid、RN、Weex、Flutter）-全栈系列

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-11-19 07:55 382阅读 0赞

## 跨平台技术发展的三个阶段 ##

*  第一阶段是混合开发的web容器时代
    
     *  为了解决原生开发的高成本、低效率，出现了Hybrid混合开发
     *  原生中嵌入依托于浏览器的WebView
     *  Web浏览器中可以实现的需求在WebView中基本都可以实现
     *  但是Web最大的问题是，它的性能和体验与原生开发存在肉眼可感知的差异
     *  因此并不适用于对性能和用户体验要求较高的场景
 *  第二阶段是以RN和Weex为代表的泛web容器时代
    
     *  RN对Web标准进行了功能裁剪
     *  用户体验更接近于原生了
     *  由于进行了功能裁剪，所以RN对业务的支持能力还不到浏览器的5%
     *  因此仅适用于中低复杂度的低交互类页面。面对稍微复杂一点儿的交互和动画需求，都需要通过调用原生代码去扩展才能实现
 *  第三阶段是以Flutter为代表的自绘引擎时代
    
     *  Flutter是构建Google物联网操作系统Fuchsia的SDK
     *  它使用Dart语言开发APP
     *  一套代码可以同时运行在iOS和Android平台上
     *  Flutter采用自带的Native渲染引擎渲染视图，它是自己完成了组件渲染的闭环
     *  而RN、Weex之类的框架，只是通过JavaScript虚拟机扩展调用系统组件，最后是由Android或者iOS系统来完成组件的渲染

下面来看一下几类型的混合开发APP：

## Web APP框架 ##

### ionic ###

Ionic框架是基于Web技术应用HTML、CSS以及Java技术进行智能设备APP开发的框架，Ionic框架是用来开发混合模式的移动APP开发框架；

#### 优势 ####

*  全套的UI组件  
    Ionic框架很注重外观的体验，所以它提供了很多UI组件帮助开发者开发APP，比如：下拉刷新、标签等。界面美观，开发者能够很快的上手，开发的APP都很实用。
 *  代码容易维护  
    Ionic框架是基于AngularJS，也就支持AngularJS的特点，遵循标准的代码，维护代码就很容易，能够完美融合AngularJS
 *  支持跨平台  
    可以在主流的Android操作系统和ios操作系统上运行，或者其他的操作系统也可以支持
 *  很多强大的命令行
 *  强大的社区、框架适用范围广  
    能够编译成各个平台的应用程序

#### 劣势 ####

*  内存占用高
 *  不适合做游戏类型app
 *  web技术无法解决一切问题，对于比较耗性能的地方无法利用native的思维实现优势互补，如高体验的交互，动画等

### Cordova ###

Cordova提供了一组设备相关的API；通过这组API，移动应用能够以JavaScript访问原生的设备功能，如摄像头、麦克风等；Cordova还提供了一组统一的JavaScript类库，以及为这些类库所用的设备相关的原生后台代码；Cordova支持如下移动操作系统：iOS, Android,ubuntu phone os, Blackberry, Windows Phone, Palm WebOS, Bada 和 Symbian。

#### 通信 ####

*  通信原理
    
    1.  保存Cordova\_plugin.js的 插件文件名字和地址
    2.  插件的API呼出时，通过调用Cordova的exec模块将API的参数保存在CommandQueue的队列中。 CALLBACK则保存在JS侧的callbacks map里面
    3.  添加一个空的iframe,iframe的src则指向gap://ready
    4.  3的iframe的src设置以后，NATIVE侧UIWebviewDelegate\#shouldStartLoadWithRequest则被呼出来
    5.  Webview的Delegatet判断gap://ready的情况下，则执行commandDelegate的处理
    6.  commandDelegate则从JS侧取出API的参数，内部实现则是通过 UIWebview＃stringByEvaluatingJavaScriptFromString的返回值 取得CommandQueue里面的参数转换成JSON数据
    7.  根据6的插件，执行NATIVE定义的插件实例
    8.  插件中，有CALLBACK的情况下，成功失败的结果通过UIWebview＃stringByEvaluatingJavaScriptFromString执行JS，JS端则根据传过来的CALLBACKID，从callbacks map取出回调函数并执行
 *  通信方式
    
     *  iframe的方法（默认）
     *  xmlHttpRequest的方法（iOS5.x版本因为 -webkit-scroll的IFRAME有BUG，则推荐使用）
 *  插件导入流程
    
     *  Native
        
         *  APP启动，MainViewController初始化之时，queue和command的DELEGATE初期化
         *  config.xml文件解析，插件名设置到数组，插件文件和插件名设置到pluginMap,属性设置到setting
         *  在Webview类里面，加载index.html,index.html里面加载cordova.js、开始初期化
     *  JS
        
         *  加载cordova.js时、内部的事件设置模块，NATIVE交互模块，初期化模块，插件加载
         *  插件模块是cordova\_plugins.js文件定义的插件文件地址，文件名保存的MAP
         *  deviceready事件发布后，插件的API可以使用了
         *  插件API执行后，模块MAP将插件文件加载，执行exec函数
         *  在index.html里面添加一个空的iframe、指定src=gap://ready，通知到Nativie

#### 优势 ####

*  iOS和Android基本上可以共用代码；
 *  纯web思维，开发速度快， 简单方便，一次编码，到处运行；
 *  如果熟悉web开发，文档很全， 系统级支持封装较好，所有UI组件都是有html模拟，可以统一 使用；
 *  可实现在线更新，允许动态加载web js；
 *  文档多，开发者多，遇到问题容易解决，技术成熟；

#### 劣势 ####

*  占用内存高一些；
 *  不适合做游戏类型app；
 *  web技术午无法解决一 切问题，对于比较耗能的地方无法利用native的思维实现优势互 补，如高体验的交互，动画等。

## Hybrid APP（Webview） ##

利用 安卓和 iOS 上的 webview 容器，APP 能够执行 html、css 和 js 脚本，展示 web 页面。如果需要原生功能就添加 bridge 供 java 调用。具有开发效率高、跨平台、支持动态发布等特点，它是目前应用最广泛最成熟的一种方案；

### Webview通信 ###

*  假跳转的请求拦截（不建议）
    
     *  假跳转的请求拦截 就是由网页发出一条新的跳转请求，跳转的目的地是一个非法的压根就不存在的地址
     *  比如：wbcst://testhost/action?params=xxx
     *  模拟http协议网络请求 scheme://host/action?params
     *  客户端会无差别拦截所有请求，真正的url地址应该照常放过，只有协议域名匹配的url地址才应该被客户端拦截
     *  JS调用方式
        
        1.  a标签跳转
        2.  location.href跳转
        3.  iframe跳转
     *  不建议使用，android系统对url参数做了字节限制，无法进行大数据的通信
 *  弹窗拦截（不建议）
    
     *  alert
        
         *  弹出个提示框，只能点确认无回调
     *  confirm
        
         *  弹出个确认框（确认，取消），可以回调
     *  prompt
        
         *  弹出个输入框，让用户输入东西，可以回调
     *  不建议使用，会无差别的拦截所有前端的window弹窗
 *  JS上下文注入（推荐）
    
     *  iOS
        
         *  WKWebView scriptMessageHandler注入
     *  android
        
         *  addJavascriptInterface注入
     *  特点
        
         *  不通过任何拦截的办法，而是直接将一个native对象（or函数）注入到JS里面，可以由web的js代码直接调用，直接操作

### WebView 渲染引擎设计的上的缺陷 ###

*  JS Execute，Layout， Paint 都在MainThread ，无法并行化。
 *  JS 的性能赶不上 Native Tookit 的 Java Dart Object-C 等编译型语言，执行复杂逻辑时会卡顿。
 *  渲染流水线非常长，导致浏览器对合成器动画和非合成器动画区分对待，非合成器动画性能不佳。
 *  OpenGL 设计上是推荐单线程模型，一个 Context 同时只能运行一个线程使用。 GPU Thread 运行在单独 GPU 进程， Render 进程无法访问 GPU 进程的 OpenGL Context ，两个进程无法 Texture 共享资源。 Render 进程只能输出 Bitmap/Command Buffer 通过 IPC 传递给 GPU 进程，无法直接在 GPU 进程的 Open GL Context 做直接光栅化，难以充分发挥现代 GPU 的性能。
 *  光栅化是异步进行的，进行惯性滚动时，会出现白屏，这个是 Webview 始终无法避免的问题。
 *  设备平台众多，需要兼容CPU渲染，无法进行 All In GPU 的设计。

### 优势 ###

*  跨平台
 *  开发周期短、成本低
 *  用户体验良好
 *  可以即时修复bug、动态发版

### 劣势 ###

*  仿原生iOS效果复杂
 *  机型兼容性

## ReactNative/Weex跨平台技术 ##

这种技术最大化的复用前端的生态和 Native 的生态体系，把 Native View 的高性能组件积累输出给前端的技术体系。此方案和浏览器的最大区别在于 Script 的执行和 Native View 渲染体系。

### ReactNative ###

![img][]

#### 通信流程（OC） ####

*  ①js调用OC模块暴露出来的方法
 *  ②把调用方法分解为ModuleName、MethodName、arguments，在丢给MessageQueue处理
 *  ③把js的callback函数缓存在MessageQueue的一个成员变量里面，同时生成一个CallbackID来代表callback；在通过保存在MessageQueue的模块配置表把ModuleName、MethodName转成ModuleID、MethodID
 *  ④把ModuleID、MethodID、CallbackID和其他参数传给OC（JavaScriptCore）
 *  ⑤OC接到消息，通过模块配置表拿到对于的模块和方法
 *  ⑥RCTModuleMethod对js传过来的参数进行处理
 *  ⑦OC模块方法执行完，执行block回调
 *  ⑧调用第6步中RCTModuleMethod生成的block
 *  ⑨block带着CallbackID和block传过来的参数去掉用js里的MessageQueue方法invokeCallbackAndReturnFlushedQueue
 *  ⑩MessageQueue通过CallbackID找到相应的js的callback方法
 *  ⑪调用callback方法，并把OC带过来的参数一起传过去完成回调

#### 优势 ####

虽然不能做到一次编码到处运行，但是基本上即使是两套代码， 也是相同的jsx语法， 使用js进行开发。用户体验高于html， 开发效率较高

Flexbox布局据说比native的自适应布局更加简单高效

#### 劣势 ####

对开发人员要求较高，不是懂点web技术就行的，当官方封装的 控件、API无法满足需 求时就必然需要懂一些native的东西去 扩展，扩展性仍然远远不如web，也远远不如直 接写Native Code。

### Weex ###

![img][img 1]

#### 实现原理 ####

Weex 对外通过 Rax 和 Vue 前端框架进行功能输出，前端框架下有一层 JS Framework 来实现 dom 的功能。 WeexCore 负责基础的 Flex Layout ，然后通过 Component 分别对接到 Android/iOS 的 Platform Native View 体系。

#### 优势 ####

*  Android Native 采用更轻量级的渲染流水线，能更快更高效的的响应事件；
 *  RenderThread 直接操作 OpenGLContext ，进行 Direct GPU Raster ，充分发挥现代 GPU 的特性，提供高性能渲染和流畅的体验；
 *  部分耗时操作，如 Bitmap 上传 Texture ， TextureThread 上传到 Share Open GL Context 中， Texture 完成后通知主线程进行绘制，通过 Share Open GL Context 与主线程共享 Texture 等资源。 WebView 只能在 Render Process 内部进行 Texture 的共享， RenderProcess 无法与 GPU Process 共享 Texture 等资源；
 *  Android Native 有 RecycleView ViewPager 等高级组件，每个高级组件都做了性能的最佳实践；浏览器上的高级组件只能通过 JS 模拟实现，优化定制效率低；
 *  浏览器流水线设计复杂，需要考虑到 PC 、手机、嵌入式设备等多种复杂的环境，不少设备上木有 GPU ，只能进行 CPU 渲染。无法像 Android Native 体系一样进行 All In GPU 的体系设计，全面发挥现代 GPU 的性能。

#### 劣势 ####

Weex 体系充分将 Native 的 View 体系输出到前端体系中，在进行 Android/iOS Native View 的封装过程中，存在不少难以逾越的障碍

## Flutter自绘引擎 ##

Flutter是Google发布的一个用于创建跨平台、高性能移动应用的框架。Flutter和QT mobile一样，都没有使用原生控件，相反都实现了一个自绘引擎，使用自身的布局、绘制系统

### 框架 ###

![图1-1][1-1]

**基础架构主要分为三个部分：**

*  Framework
    
     *  纯 Dart实现的 SDK，类似于 React在 JavaScript中的作用
     *  它实现了一套基础库， 用于处理动画、绘图和手势
     *  基于绘图封装了一套 UI组件库
     *  根据 Material 和Cupertino两种视觉风格区分开来
 *  Engine
    
     *  纯 C++实现的 SDK
     *  包括
        
         *  Skia引擎
         *  Dart运行时
         *  文字排版引擎等
     *  它是 Dart的一个运行时，它可以以 JIT 或者 AOT的模式运行 Dart代码
     *  这个运行时还控制着 VSync信号的传递、GPU数据的填充等，并且还负责把客户端的事件传递到运行时中的代码
 *  Embedder
    
     *  Embedder是操作系统适配层
     *  实现了
        
         *  渲染Surface设置
         *  线程设置
         *  平台插件等平台相关特性的适配

### 渲染流程 ###

![image-20210126154129830][]

*  GPU的VSync信号同步给到UI线程
 *  UI线程使用Dart来构建抽象的视图结构（这里是Framework层的工作）
 *  绘制好的抽象视图数据结构在GPU线程中进行图层合成（在Flutter Engine层的工作）
 *  然后提供给Skia引擎渲染为GPU数据，最后通过OpenGL或者 Vulkan提供给 GPU

### 优势 ###

高生产效率。一套代码可以开发出Android和iOS应用；Dart语 言优越性，使得同样的 功能只需要很少的代码；迭代更加方便， hot reload功能；

创建优雅的、高度可定制的用户界面。Flutter内置了对Material Design和Cupertino（iOS-favor）的UI组件库；提供了可定制 的UI组件，不再受制于OEM控件的限制；

借助可移植的GPU加速的渲染引擎以及高性能本地ARM代码运行 时以达到跨平台的高质量用户体验。

### 劣势 ###

Flutter采用Dart语言开发，属于小众语言，需要一切都要重新 学习。

## 横向对比 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>对比内容</th> 
   <th>ReactNative</th> 
   <th>weex</th> 
   <th>Flutter</th> 
   <th>Hybrid</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>平台实现</td> 
   <td>JavaScript</td> 
   <td>JavaScript</td> 
   <td>原生编码</td> 
   <td>H5</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>引擎</td> 
   <td>JSCore</td> 
   <td>JS V8</td> 
   <td>Flutter Engine</td> 
   <td>Webview</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>核心语言</td> 
   <td>React</td> 
   <td>Vue</td> 
   <td>Dart</td> 
   <td>JavaScript</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>打包bundle文件</td> 
   <td>默认单一文件比较大（可拆包）</td> 
   <td>较小，多页面多文件</td> 
   <td>不需要</td> 
   <td>前端JS、CSS一般CDN引用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>跨平台</td> 
   <td>中</td> 
   <td>中</td> 
   <td>中上</td> 
   <td>上</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>热更新</td> 
   <td>好</td> 
   <td>好</td> 
   <td>暂无方案</td> 
   <td>好</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>性能</td> 
   <td>中</td> 
   <td>中</td> 
   <td>中上</td> 
   <td>差</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[img]: /images/20221119/965d34c5217845f097c75a353a8d3141.png
[img 1]: /images/20221119/c94d5369081842ab9d5c068795f2cc7e.png
[1-1]: /images/20221119/cfd88685218d4d07a72ea85600b14932.png
[image-20210126154129830]: /images/20221119/1da78975fac049c184a10818b7d649ba.png