Hybrid框架之交互通信篇

前言

虽然有些应用在使用React Native或Weex开发，但综合来看，业内还是以混合开发模式为主，从我们自家的App来看，H5业务所占比重越来越高，目前大概占到35%左右，因此一套好的Hybrid开发框架必不可少。

混合开发的一般原则为交互较少、上线周期短、展示性质的页面使用H5开发，如节日活动页、商品秒杀页面等。Hybrid框架要考虑的事情非常多，如页面加载速度、预加载及缓存机制、与原生交互通信、不同机型兼容等问题。

本文的关注点仅在于Hybrid框架交互通信的设计与实现，框架的其他方面日后分享，感兴趣的也可以留言探讨。

交互通信类型

从大的范围来看，可以分为三类：

• H5向Native通信，以下为常见场景：
  
  1. H5打开一个原生界面，H5只作为一个入口，后续逻辑均在原生界面处理
  2. H5唤起一个原生界面执行一些逻辑，需要将结果返回给H5
• Native向H5通信
  
  1. 通常表现原生界面将某些结果传给H5页面或触发某些H5的行为
• H5页面之间通信
  
  1. 如果H5项目有多个独立页面，页面之间可能需要通信

设计与实现

设计原则

1. 为了安全，尽量避免JavaScript注入
2. 原生埋点，H5开发不依赖于原生版本

交互通信实现

H5向Native通信

如果不用JavaScript注入的方式，最常见的做法是利用自定义的交互协议，通过public boolean shouldOverrideUrlLoading(WebView view,String url)拦截并进行原生处理。因此为了适应上述提到的一些场景，协议的格式就尤为重要。

1. H5打开一个原生界面，H5只作为一个入口，后续逻辑均在原生界面处理，无需返回值给H5

   对于这种需求，通常使用路由协议来实现，如下：

   sample://route/module ID/sub ID

   Native端接收到H5触发的此种协议，就会根据模块ID及子ID跳转到某个原生页面。上述协议示例只是一种最通用的情况，还可按一定规则扩展协议以应对其他逻辑。关于模块路由的设计可参考之前的一篇文章：一种Android客户端架构设计分享。

2. H5唤起一个原生界面执行一些逻辑，执行完成后需要将结果返回给H5

   常见的示例如H5中调用原生的登录模块，用户登录成功后重新返回到H5页面，同时需要将登录状态、用户Urid等返回；另一种场景如H5调用原生地址管理模块，选择一个地址之后，将地址数据返回给H5。这两个例子虽然也可以完全用H5实现，从而避免交互，但采用H5与原生交互的方式优点如下：

   1. 原生已封装实现此功能，可供H5直接调用，不必重复造轮子，节省H5开发成本
   2. 提升用户体验，原生的体验毕竟要比H5好一些

   对于这种需求，其实就是一种需要带回调的通信，即H5跳转原生界面执行完某操作后，需要将结果返回给H5。

   以H5调用原生登录并返回H5刷新为例，可设计协议如下：

   sample://login/callback

   Native端接收到此类协议则会调用原生登录界面，同时保存下callback。当原生界面登录完成，可使用消息分发机制（一种Android客户端架构设计分享 中也有说明）通知WebView调用此JavaScript回调，所需的传值如登录状态、用户ID可封装为JSON格式，通过callback参数方式返回给H5。H5中处理此回调提取返回值，如登录成功，接下来可执行用户登录后相关的刷新操作。

Native向H5通信

1. 普通的单向交互

   此种通信方式比较简单，就是通过WebView去加载JavaScript的方法或回调函数，传值可通过参数方式，跟上文的callback相同。

2. Native容器（Activity或ViewController（iOS））向H5暴露生命周期状态

   在混合开发中，往往为了模拟原生任务栈的效果，每打开一个新的H5总会开一个新的包含WebView的Activity（或者WebView也可直接位于Fragment中，Fragment位于Activity中）。这样用户体验就接近原生效果，返回时会返回上一级包含H5页面的Activity。

   一种场景如A页面跳转到B页面，从B页面返回A页面，此时纯H5对页面状态不易监测或者监测不准确，有时H5端会有此种需求，因此可利用原生页面的生命周期获取页面状态。在原生代码中根据原生页面的生命周期触发一个JS回调，有需要监听页面生命周期的H5自行实现该回调即可，实现后JS即可获取原生页面状态从而进行对应处理。

   由于H5没必要知道原生界面的所有生命周期状态，可能仅仅对如下两种状态感兴趣：

   1. PAUSED（暂停状态，如A页面打开B页面，A页面被覆盖了，A处于PAUSED状态）
   2. RESUME (页面恢复，如A页面打开B后，又从B返回A。第一次打开A时其实没必要触发，仅处理从其他页面返回的情况，以减少交互开销，提升性能)

   因此协议可定义为：

   sample://lifecircle/status

   status状态值为PAUSED或RESUME 。

   注意事项：

   1. 由于Android和iOS的生命周期可能不完全一致，而混合开发框架基本是两端通用的，因此各平台需要从各自的生命周期中抽象出PAUSED和RESUME状态 。
   2. 需要监听页面生命周期的H5必须在JS中自行实现lifecircle回调处理。

H5页面之间的通信

1. 对于SPA（Single Page Application），此为单页面应用，多个链接的跳转都在同一个WebView中，上述需求是不必要的，此种实现体验不太好。

2. 对于MPA（Multiple Page Application），此为多页面应用，为了追求原生体验，往往每一个H5总会新开一个Activity页面，前文也有提到，MPA是我起的名字，理解意思即可。在这种情况下，不同的H5页面实际上是处于不同的Activity或Fragment中，也是在不同的WebView中，因此H5页面间的通信成为必要。

   假设一种场景如A页面打开B页面，B页面打开C页面，C页面需要向A页面通信，之间隔着B页面。理论上两个通信的页面间可以有0~N个中间页，都能够支持。

   由于是不同的Activity和不同的WebView，因此H5页面之间无法直接通信。有了上文讲到的H5和Native之间互相通信的基础，此处可以换一个思路，将H5与H5的通信转化为两个Native页面的通信。

   下面是一个原理图：

   

   原理说明：

   1. 前提条件为模拟原生页面回退栈的效果，每个Web页都用单独的WebView打开。

   2. 上图例子中有3个Web页面，逻辑为A页面打开B页面，B页面打开C页面，以C页面的H5向A页面的H5通信为例。

   3. H5页面间通信原理本质是利用原生页面间的通信方式。H5页面的直接容器为WebView，再往外一层的容器为Activity(Android)或ViewController(iOS)，为了兼容嵌入式的WebView，H5最好向WebView注册事件而不要向Activity注册。在实现上应抽象封装一个公共的WebView（相信大家日常开发中都是这样做的），统一接收H5事件注册及事件触发通知。

   4. 首先A页面的H5需要向容器注册事件，JS需要调用的注册协议为：

      sample://register/custom_event_name

      **注意：**custom_event_name为开发者自定义的事件名称，不同页面可注册相同的事件名，那么多个页面都会响应事件；一个页面中若注册多个相同的事件名，则会覆盖，仅响应一次，也不推荐如此使用。

      注册完成后，每个容器实例会维护一个注册过的事件名列表。

   5. 当C页面要向A页面通信时，C页面中JS需要触发的协议为：

      sample://notify/custom_event_name/callback/params

      **注意：**custom_event_name要跟注册事件名一致，Native端用来匹配决定哪个页面响应事件；callback则为A页面收到消息后要执行的回调；params为H5间通信需要传递的参数，即为A页面执行callback回调时的参数，其格式根据需求可自定义，复杂的数据可使用JSON串。事件名称、回调名称、回调参数可自由定义，均跟Native端无关。

   6. 协议sample://notify/custom_event_name/callback/params中的callback需要在A页面的H5中实现，否则无法响应C中H5对A中H5的通信。

   7. 上述过程中，原生容器C向A通信也是利用一种Android客户端架构设计分享 中介绍的消息分发机制。当然也可以用EventBus之类的事件总线替代，在iOS中可使用广播实现。

总结

Hybrid框架中的交互通信主要是以上几种，这些基本能够满足日常开发需求。交互原理也比较简单，如有其它特殊交互也可扩展，相信大家能够根据上述设计原理自己实现，有时间的话后面会提供一个框架实现的demo。