理解WebKit和Chromium: Web應用和Web運行環境

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注：鑑於這一領域很是熱，本身也投身其中，會單獨開闢一個專題介紹Web應用和Web運行環境。

## 概述

Web已經從web網頁向web應用（web application）方向發展，這一推進須要加入大量現有操做系統提供的能力，例如各個傳感器的功能已經經過JavaScript接口提供給了web應用，文件或者存儲系統，用戶交互，網絡鏈接，應用的生命週期，安裝和卸載等管理。這些方面有些已經成熟，可是還有更多的在制定過程當中。雖然標準化組織在不斷加入新標準，可是如今還有不少缺失的地方須要補上。

支撐HTML5的框架也已經從瀏覽器向Web運行平臺轉變，這是一重大轉變。由於以前瀏覽器只是運行網頁，而Web運行平臺能夠管理和運行Web應用，因此對於上面提到的全部功能都須要支持，而有些瀏覽器並不須要支持。雖然如今不少web運行平臺是從瀏覽器基礎上開發的，可是這並不意味這二者是同一回事。

## Web應用

根據W3C規範的定義，能夠將Web應用分紅兩種類型，第一種稱爲Packaged Application，也就是該應用包含了自身所須要的全部資源。第二種稱爲Hosted Application，不是Packaged Application類型的應用都屬於此類，因此也就是它包含了一些外部的資源。爲何會有如此劃分？主要是由於需求和安全方面的考慮，後面會介紹到。

在一些應用場景下須要PackagedApplication，第一是由於應用市場的須要，不少市場須要審覈應用使用哪些權限，而不是無限制的使用任何平臺提供的能力，這點對於安全性尤其重要。第二是由於開發者的須要，使用Web和HTML5技術開發並不意味着須要提供服務器並把Web應用佈置在服務器上。像本地應用同樣，Web應用也可以獨立的工做。第三是由於用戶的須要，不少時候用戶但願可以離線狀況下仍然可以使用該應用，就像不少本地應用同樣，一旦離線狀況下不能使用，對於用戶體驗是個考驗。

同普通網頁不一樣的是，一個Web應用一般包含一個稱爲清單（manifest）的文件，該文件的目的跟不少系統例如Android上的應用程序的清單文件相似，就是爲了定義該應用的一些信息。從此會作清單文件的詳細介紹。

## Web運行環境

Web應用須要支撐的運行環境纔可以工做，就像本地應用須要操做系統才能工做，可以支撐Web應用運行的平臺或者運行環境，稱爲Web運行環境（也能夠叫Web平臺）。那麼一個Web運行環境包含哪些功能或者特性呢？

描述了Web運行平臺的功能及同Web應用關係。首先固然可以支持衆多HTML5功能，包括基本功能如CSS，JavaScript，Canvas2D等等，也包括設備的能力，包括如設備能力，如Device Info，Geolocation，Motion傳感器，攝像頭等等能力。

其次是對存儲的要求，由於Web應用須要可以訪問文件系統或者使用大量的存儲空間，特別是離線應用，這裏麪包括offline cache，File System, File API等方面的規範支持，這些對於應用特別重要。

再次是打包的支持，也就是將HTML/CSS/JavaScript文件和其它資源文件打包成必定格式的包，這裏面重要的一點就是對清單的支持。清單描述了Web應用的基本設置，這些設置對於網頁而言是不須要的，可是Web應用須要這些來定義它做爲一個應用程序的行爲，例如前面說的全屏，窗口大小，圖標等等。

而後是應用程序的運行模式，生命週期方面的支持。Web運行環境可以通知Web應用啓動，掛起，恢復和銷燬等狀態信息。

最後是可以啓動並運行Web應用，是的Web應用使用起來跟本地應用使用體驗相同或者相似，而不只僅網頁瀏覽的方式，這裏麪包括開啓應用，關閉應用，升級應用和管理應用等等。

按照Web運行環境的工做模式，目前能夠將它分紅三種類型：

第一是操做系統自己就是支持Web應用，因此一般稱爲Web操做系統，典型的例子如Tizen，Chrome OS，Firefox OS等等。由於整個操做系統就是爲了Web應用設計的，因此Web應用在系統中是第一等公民。

第二是瀏覽器或者其它相似的產品中包含支持Web應用的能力，典型的例子是Crosswalk的Tizen版（英特爾公司的開源項目），Chromium的桌面版和Pokki等。它的特性是Web應用都是由該運行環境管理，對於操做系統而言，它看不到Web應用的存在，並且每一個Web應用也不會變成一個本地應用。由於自己操做系統只是支持本地應用，因此Web應用對操做系統而言是透明的，對於操做系統而言，它看到的是多個運行環境的實例。

第三是以一個獨立的框架和本地應用存在於傳統的操做系統，自己該Web運行環境依賴與操做系統才能運行，而Web應用工做在該Web運行環境中的，典型的例子如Crosswalk（Android版）和Cordova（也就是PhoneGap使用的開源項目）。它同第二類型的區別在於，Web應用自己會被打包成本地應用，因此操做系統認爲每一個打包後的Web應用就是一個本地應用，每一個Web應用以後的啓動方式跟本地應用相同，固然，Web應用是由Web運行平臺這個本地應用啓動並運行的。

## Crosswalk

Crosswalk項目是由英特爾公司發起的一個開源項目，該項目基於Blink和Chromium等開源項目，其目的是打造一個跨不一樣操做系統的Web運行環境，包括Android、Tizen、Linux、Windows、Mac等衆多平臺。如前面描述，主要是該Web運行環境可以做爲操做系統的一個獨立模塊或者說是本地應用，而Crosswalk自己不是一個操做系統，具體請讀者查看https://www.crosswalk-project.org/。不一樣於Cordova項目，Crosswalk不只僅是提供一些Web接口的擴展，不是簡單的基於系統缺省的嵌入式應用接口例如WebView，而是使用新Blink和Chromium的能力，增強對HTML5能力的支持，同時加入了Web做爲一個運行平臺的各類能力，從功能上看，它對Web應用的支持和規範的支持更加完整，下圖描述了Web應用在Crosswalk上的基本工做過程。

圖中能夠看到在Android系統和Tizen系統上二者是不同，這是由於Tizen自己是一個直接支持Web應用的操做系統，因此它支持直接將Web應用安裝到系統中而不須要額外的處理。當用戶須要啓動Web應用的時候，由Crosswalk加載Web應用的設置並使用運行環境來啓動該Web應用。

在Android系統上，那就是不一樣的故事，由於Android系統只是支持本地應用，爲此須要特殊的工具將Web應用轉換成Android系統的APK。這一工具固然須要知足Android上的特別需求，這裏有兩個目的：

第一是由於Web應用中有名稱，圖標，加載入口等等信息，這些信息須要設置到Android的AndroidManifest.xml中去，這樣，當用戶安裝該APK的時候，名稱和圖標等信息就會顯示在應用的列表中，跟其它本地應用看起來同樣。

第二是知足Android系統只能從Application和Activity類來啓動，不是Web應用。爲此，Crosswalk項目提供了一些代碼來讓Android系統啓動Crosswalk運行平臺，而該運行平臺根據Web應用的設置來啓動Web應用。

開發者如但願使用Crosswalk來打包Web應用到Android APK，能夠從https://github.com/crosswalk-project/crosswalk上根據文檔來實現。對於Crosswalk的詳細介紹，筆者會在今逐步展開來。

參考資料

1.  http://www.w3.org/TR/runtime/

2. https://www.crosswalk-project.org/

3. https://github.com/crosswalk-project/crosswalk

by yongsheng@chromium.org