【第626期】浅谈Hybrid技术的设计与实现

前言

ok，周二分享了偏基础入门的xxx，那么今天早读君再分享一篇由@

带来Hybird App相关进阶与案例结合的内容，也是再次警示下，需要安静耐心的看。因为代码有点多。

正文从这开始～

随着移动浪潮的兴起，各种APP层出不穷，极速的业务扩展提升了团队对开发效率的要求，这个时候使用IOS&Andriod开发一个APP似乎成本有点过高了，而H5的低成本、高效率、跨平台等特性马上被利用起来形成了一种新的开发模式：Hybrid APP。

作为一种混合开发的模式，Hybrid APP底层依赖于Native提供的容器（UIWebview），上层使用Html&Css&JS做业务开发，底层透明化、上层多多样化，这种场景非常有利于前端介入，非常适合业务快速迭代，于是Hybrid火啦。

本来我觉得这种开发模式既然大家都知道了，那么Hybrid就没有什么探讨的价值了，但令我诧异的是依旧有很多人对Hybrid这种模式感到陌生，这种情况在二线城市很常见，所以我这里尝试从另一个方面向各位介绍Hybrid，期望对各位正确的技术选型有所帮助。

Hybrid发家史

最初携程的应用全部是Native的，H5站点只占其流量很小的一部分，当时Native有200人红红火火，而H5开仅有5人左右在打酱油，后面无线团队来了一个执行力十分强的服务器端出身的leader，他为了了解前端开发，居然亲手使用jQuery Mobile开发了第一版程序，虽然很快方案便被推翻，但是H5团队开始发力，在短时间内已经赶上了Native的业务进度：

突然有一天andriod同事跑过来告诉我们andriod中有一个方法最大树限制，可能一些页面需要我们内嵌H5的页面，于是Native与H5框架团队牵头做了第一个Hybrid项目，携程第一次出现了一套代码兼容三端的情况。这个开发效率杠杠的，团队尝到了甜头，于是乎后续的频道基本都开始了Hybrid开发，到我离开时，整个机制已经十分成熟了，而前端也有几百人了。

场景重现

狼厂有三大大流量APP，手机百度、百度地图、糯米APP，最近接入糯米的时候，发现他们也在做Hybrid平台化相关的推广，将静态资源打包至Native中，Native提供js调用原生应用的能力，从产品化和工程化来说做的很不错，但是有两个瑕疵：

• 资源全部打包至Naive中APP尺寸会增大，就算以增量机制也避免不了APP的膨胀，因为现在接入的频道较少一个频道500K没有感觉，一旦平台化后主APP尺寸会急剧增大

• 糯米前端框架团队封装了Native端的能力，但是没有提供配套的前端框架，这个解决方案是不完整的。很多业务已经有H5站点了，为了接入还得单独开发一套程序；而就算是新业务接入，又会面临嵌入资源必须是静态资源的限制，做出来的项目没有SEO，如果关注SEO的话还是需要再开发，从工程角度来说是有问题的。

但从产品可接入度与产品化来说，糯米Hybrid化的大方向是很乐观的，也确实取得了一些成绩，在短时间就有很多频道接入了，随着推广进行，明年可能会形成一个大型的Hybrid平台。但是因为我也经历过推广框架，当听到他们忽悠我说性能会提高70%，与Native体验基本一致时，不知为何我居然笑了......

总结

如果读了上面几个故事你依旧不知道为何要使用Hybrid技术的话，我这里再做一个总结吧：

• Hybrid开发效率高、跨平台、低层本 Hybrid从业务开发上讲，没有版本问题，有BUG能及时修复

• Hybrid是有缺点的，Hybrid体验就肯定比不上Native，所以使用有其场景，但是对于需要快速试错、快速占领市场的团队来说，Hybrid一定是不二的选择，团队生存下来后还是需要做体验更好的原生APP。

好了，上面扯了那么多没用的东西，今天的目的其实是为大家介绍Hybrid的一些设计知识，如果你认真阅读此文，可能在以下方面对你有所帮助：

• Hybrid中Native与前端各自的工作是什么

• Hybrid的交互接口如何设计

• Hybrid的Header如何设计

• Hybrid的如何设计目录结构以及增量机制如何实现

• 资源缓存策略，白屏问题......

Native与前端分工

在做Hybrid架构设计之前需要分清Native与前端的界限，首先Native提供的是一宿主环境，要合理的利用Native提供的能力，要实现通用的Hybrid平台架构，站在前端视角，我认为需要考虑以下核心设计问题。

交互设计

Hybrid架构设计第一个要考虑的问题是如何设计与前端的交互，如果这块设计的不好会对后续开发、前端框架维护造成深远的影响，并且这种影响往往是不可逆的，所以这里需要前端与Native好好配合，提供通用的接口，比如：

• NativeUI组件，header组件、消息类组件

• 通讯录、系统、设备信息读取接口

• H5与Native的互相跳转，比如H5如何跳到一个Native页面，H5如何新开Webview做动画跳到另一个H5页面

资源访问机制

Native首先需要考虑如何访问H5资源，做到既能以file的方式访问Native内部资源，又能使用url的方式访问线上资源；需要提供前端资源增量替换机制，以摆脱APP迭代发版问题，避免用户升级APP。这里就会涉及到静态资源在APP中的存放策略，更新策略的设计，复杂的话还会涉及到服务器端的支持。

账号信息设计

账号系统是重要并且无法避免的，Native需要设计良好安全的身份验证机制，保证这块对业务开发者足够透明，打通账户信息。

Hybrid开发调试

功能设计完并不是结束，Native与前端需要商量出一套可开发调试的模型，不然很多业务开发的工作将难以继续，这个很多文章已经接受过了，本文不赘述。

至于Native还会关注的一些通讯设计、并发设计、异常处理、日志监控以及安全模块因为不是我涉及的领域便不予关注了（事实上是想关注不得其门），而前端要做的事情就是封装Native提供的各种能力，整体架构是这样的：

真实业务开发时，Native除了会关注登录模块之外还会封装支付等重要模块，这里视业务而定。

Hybrid交互设计

Hybrid的交互无非是Native调用前端页面的JS方法，或者前端页面通过JS调用Native提供的接口，两者交互的桥梁皆Webview：

app自身可以自定义urlschema，并且把自定义的url注册在调度中心， 例如

• ctrip://wireless 打开携程App

• weixin:// 打开微信

我们JS与Native通信一般就是创建这类URL被Native捕获处理，后续也出现了其它前端调用Native的方式，但可以做底层封装使其透明化，所以重点以及是如何进行前端与Native的交互设计。

JS to Native

Native在每个版本会提供一些API，前端会有一个对应的框架团队对其进行封装，释放业务接口。比如糯米对外的接口是这样的：

前端框架定义了一个全局变量BNJS作为Native与前端交互的对象，只要引入了糯米提供的这个JS库，并且在糯米封装的Webview容器中，前端便获得了调用Native的能力，我揣测糯米这种设计是因为这样便于第三方团队的接入使用，手机百度有一款轻应用框架也走的这种路线：

clouda.mbaas.account //释放了clouda全局变量

这样做有一个前提是，Native本身已经十分稳定了，很少新增功能了，否则在直连情况下就会面临一个尴尬，因为web站点永远保持最新的，就会在一些低版本容器中调用了没有提供的Native能力而报错。

API式交互

手白、糯米底层如何做我们无从得知，但我们发现调用Native API接口的方式和我们使用AJAX调用服务器端提供的接口是及其相似的：

这里类似的微薄开放平台的接口是这样定义的：

我们要做的就是通过一种方式创建ajax请求即可：

https://api.weibo.com/2/statuses/public_timeline.json

所以我在实际设计Hybrid交互模型时，是以接口为单位进行设计的，比如获取通讯录的总体交互是：

格式约定

交互的第一步是设计数据格式，这里分为请求数据格式与响应数据格式，参考ajax的请求模型大概是：

所以我这边与Native约定的请求模型是：

这个方法执行会形成一个URL，比如：

hybridschema://hybridapi?callback=hybrid_1446276509894&param=%7B%22data1%22%3A1%2C%22data2%22%3A2%7D

这里提一点，APP安装后会在手机上注册一个schema，比如淘宝是taobao://，Native会有一个进程监控Webview发出的所有schema://请求，然后分发到“控制器”hybridapi处理程序，Native控制器处理时会需要param提供的参数（encode过），处理结束后将携带数据获取Webview window对象中的callback（hybrid_1446276509894）调用之

数据返回的格式约定是：

真实的数据在data对象中，如果errno不为0的话，便需要提示msg，这里举个例子如果错误码1代表该接口需要升级app才能使用的话：

代码实现

这里给一个简单的代码实现，真实代码在APP中会有所变化：

因为Native对于H5来是底层，框架&底层一般来说是不会关注业务实现的，所以真实业务中Native调用H5场景较少，这里不予关注了。

常用交互API

良好的交互设计是成功的第一步，在真实业务开发中有一些API一定会用到。

跳转

跳转是Hybrid必用API之一，对前端来说有以下跳转：

• 页面内跳转，与Hybrid无关

• H5跳转Native界面

• H5新开Webview跳转H5页面，一般为做页面动画切换

如果要使用动画，按业务来说有向前与向后两种，forward&back，所以约定如下，首先是H5跳Native某一个页面

比如携程H5页面要去到酒店Native某一个页面可以这样：

比如H5新开Webview的方式跳转H5页面便可以这样：

back与forward一致，我们甚至会有animattype参数决定切换页面时的动画效果，真实使用时可能会封装全局方法略去tagname的细节，这时就和糯米对外释放的接口差不多了。

Header 组件的设计

最初我其实是抵制使用Native提供的UI组件的，尤其是Header，因为平台化后，Native每次改动都很慎重并且响应很慢，但是出于两点核心因素考虑，我基本放弃了抵抗：

• 其它主流容器都是这么做的，比如微信、手机百度、携程

• 没有header一旦网络出错出现白屏，APP将陷入假死状态，这是不可接受的，而一般的解决方案都太业务了

PS：Native吊起Native时，如果300ms没有响应需要出loading组件，避免白屏

因为H5站点本来就有Header组件，站在前端框架层来说，需要确保业务的代码是一致的，所有的差异需要在框架层做到透明化，简单来说Header的设计需要遵循：

• H5 header组件与Native提供的header组件使用调用层接口一致

• 前端框架层根据环境判断选择应该使用H5的header组件抑或Native的header组件

一般来说header组件需要完成以下功能：

• header左侧与右侧可配置，显示为文字或者图标（这里要求header实现主流图标，并且也可由业务控制图标），并需要控制其点击回调

• header的title可设置为单标题或者主标题、子标题类型，并且可配置lefticon与righticon（icon居中）

• 满足一些特殊配置，比如标签类header

所以，站在前端业务方来说，header的使用方式为（其中tagname是不允许重复的）：

因为Header左边一般来说只有一个按钮，所以其对象可以使用这种形式：

为完成Native端的实现，这里会新增两个接口，向Native注册事件，以及注销事件：

Native Header组件的实现：见原文

请求类

虽然get类请求可以用jsonp的方式绕过跨域问题，但是post请求却是真正的拦路虎，为了安全性服务器设置cors会仅仅针对几个域名，Hybrid内嵌静态资源是通过file的方式读取，这种场景使用cors就不好使了，所以每个请求需要经过Native做一层代理发出去。

这个使用场景与Header组件一致，前端框架层必须做到对业务透明化，业务事实上不必关心这个请求是由浏览器发出还是由Native发出：

真实的业务场景，会将之封装到数据请求模块，在底层做适配，在H5站点下使用ajax请求，在Native内嵌时使用代理发出，与Native的约定为：

常用NativeUI组件

最后，Native会提供几个常用的Native级别的UI，比如loading加载层，比如toast消息框：

Native UI与前端UI不容易打通，所以在真实业务开发过程中，一般只会使用几个关键的Native UI。

账号系统的设计

根据上面的设计，我们约定在Hybrid中请求有两种发出方式：

• 如果是webview访问线上站点的话，直接使用传统ajax发出

• 如果是file的形式读取Native本地资源的话，请求由Native代理发出

因为静态html资源没有鉴权的问题，真正的权限验证需要请求服务器api响应通过错误码才能获得，这是动态语言与静态语言做入口页面的一个很大的区别。

以网页的方式访问，账号登录与否由是否带有秘钥cookie决定（这时并不能保证秘钥的有效性），因为Native不关注业务实现，而每次载入都有可能是登录成功跳回来的结果，所以每次载入后都需要关注秘钥cookie变化，以做到登录态数据一致性。

以file的方式访问内嵌资源的话，因为API请求控制方为Native，所以鉴权的工作完全由Native完成，接口访问如果没有登录便弹出Native级别登录框引导登录即可，每次访问webview将账号信息种入到webview中，这里有个矛盾点是Native种入webview的时机，因为有可能是网页注销的情况，所以这里的逻辑是：

• webview载入结束

• Native检测webview是否包含账号cookie信息

• 如果不包含则种入cookie，如果包含则检测与Native账号信息是否相同，不同则替换自身

• 如果检测到跳到了注销账户的页面，则需要清理自身账号信息

如果登录不统一会就会出现上述复杂的逻辑，所以真实情况下我们会对登录接口收口。

简单化账号接口

平台层面觉得上述操作过于复杂，便强制要求在Hybrid容器中只能使用Native接口进行登录和登出，前端框架在底层做适配，保证上层业务的透明，这样情况会简单很多：

• 使用Native代理做请求接口，如果没有登录直接Native层唤起登录框

• 直连方式使用ajax请求接口，如果没有登录则在底层唤起登录框（需要前端框架支持）

简单的登录登出接口实现：

账号信息获取

在实际的业务开发中，判断用户是否登录、获取用户基本信息的需求比比皆是，所以这里必须保证Hybrid开发模式与H5开发模式保持统一，否则需要在业务代码中做很多无谓的判断，我们在前端框架会封装一个User模块，主要接口包括：

这个代码的底层实现分为前端实现，Native实现，首先是前端的做法是：

当前端页面载入后，会做一次异步请求，请求用户相关数据，如果是登录状态便能获取数据存于localstorage中，这里一定不能存取敏感信息

前端使用localstorage的话需要考虑极端情况下使用内存变量的方式替换localstorage的实现，否则会出现不可使用的情况，而后续的访问皆是使用localstorage中的数据做判断依据，以下情况需要清理localstorage的账号数据：

• 系统登出

• 访问接口提示需要登录

• 调用登录接口

这种模式多用于单页应用，非单页应用一般会在每次刷新页面先清空账号信息再异步拉取，但是如果当前页面马上就需要判断用户登录数据的话，便不可靠了;处于Hybrid容器中时，因为Native本身就保存了用户信息，封装的接口直接由Native获取即可，这块比较靠谱。

Hybrid的资源

目录结构

Hybrid技术既然是将静态资源存于Native，那么就需要目录设计，经过之前的经验，目录结构一般以2层目录划分：

如果我们有两个频道酒店与机票，那么目录结构是这样的：

最初设计的forward跳转中的topage参数规则是：频道/具体页面=>channel/page，其余资源会由index.html这个入口文件带出。

增量机制

真实的增量机制需要服务器端的配合，我这里只能简单描述，Native端会有维护一个版本映射表：

这个映射表是每次大版本APP发布时由服务器端生成的，如果酒店频道需要在线做增量发布的话，会打包一个与线上一致的文件目录，走发布平台发布，会在数据库中形成一条记录：

当APP启动时，APP会读取版本信息，这里发现hotel的本地版本号比线上的小，便会下载md5对应的zip文件，然后解压之并且替换整个hotel文件，本次增量结束，因为所有的版本文件不会重复，APP回滚时可用回到任意想去的版本，也可以对任意版本做BUG修复。

结语

github上代码会持续更新，现在界面反正不太好看，大家多多包涵吧，这里是一些效果图：

Hybrid方案是快速迭代项目，快速占领市场的神器，希望此文能对准备接触Hybrid技术的朋友提供一些帮助，并且再次感谢明月同学的配合。

最后

早读君看到长篇的代码，内心是纠结了。一方面觉得在阅读文章的时候跳过了代码又理解不了原义，但把代码贴上去格式又非常不好处理。那大家有空来帮投个票，看是否需要把长篇代码贴上来。

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