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Flutter WebView 预加载

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背景

WebView是在APP中，可以很方便的展示web页面，并且与web交互APP的数据。方便，并且更新内容无需APP发布新版本，只需要将最新的web代码部署完成，用户重新刷新即可。

在WebView中，经常能够听到的一个需求就是：减少首次白屏时间，加快加载速度。因为加载web页面，必然会受到网络状况等的影响，无法像原生内容一样把静态内容秒加载出来。

分析

在原生Android和iOS中，有一种预缓存资源，并在加载时拦截web请求，将事先缓存好的资源替换上去，从而实现预加载的方案。

道理都是一样的。

那么，Flutter有没有类似的方式去实现预加载web资源呢？

有！类似iOS中的CocoaHTTPServer，flutter也有一个HttpServer，可以发现，他们基本是一样的功能，并且Flutter HttpServer支持Android和iOS。

HttpServer

HttpServer包含在http的包中，在pub.dev找到最新的版本加入即可。

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  http: ^0.13.4

权限要求

因为要http服务，所以需要配置一下允许各平台的http请求。

启动服务

abstract class HttpServer implements Stream<HttpRequest>
var server = await HttpServer.bind(InternetAddress.loopbackIPv4, 0);

HttpServer.bind方法会开启侦听对应Address的请求，第一个入参address可以自定，第二个port可以为0，也可以自定，为0的话，则由系统随机分配一个临时端口。

异步返回一个HttpServer，可以拿到最终的地址，也可以配置一些属性

curAddresses = _server!.address.address;
curPort = _server!.port;
_server!.sessionTimeout = 60;

并且，可以设置拦截侦听！

serverSub = _server!.listen(_responseWebViewReq, onError: (e) => log(e, name: _logKey));

listen即常见的StreamSubscription，关闭时需要Cancel。 在listen的onDate中，会提供一个HttpRequest，即被拦截的请求的HttpRequest。

_responseWebViewReq(HttpRequest request)

我们可以取得其当前请求的Uri，并且可以根据不同的Uri，返回不同的结果给到该请求的response

var uri = request.requestedUri;
final data = await _getResponseData(uri);
request.response.add(data);

也可以设置headers

request.response.headers.add('Content-Type', '$mime; charset=utf-8');

finally，在所有请求结束时，关闭该response

request.response.close();

至此，HttpServer拦截的功能就实现了。

接下来？

当然仅仅实现HttpServer拦截是不够的，既然我们要实现预加载，最主要的拦截方案已经有了，那么，接下来就需要考虑，资源的配置，资源的下载和存储，版本的管理，如何根据实际url获取对应HttpServer bind的url等。不在意的话也可以直接跳到最后看Demo。

PS：因为项目中命名为LocalServerWebview，所以后面代码中可能称其为LocalServer。

资源配置

我们需要知道，哪些资源是需要被下载的，被使用在LocalServer服务中的。所以我设计了一个json配置文件，存储在服务端中，每次打开App时下发。大致的格式为：

{
    "option": [
        {
            "key": "test",
            "open": 1,
            "priority": 0,
            "version": "20222022"
        },
        {
            "key": "test2",
            "open": 0,
            "priority": 0,
            "version": "20222222"
        }
    ],
    "assets": {
        "test": {
            "compress": "/local-server/test.zip"
        },
        "test2": {
            "compress": "/local-server/test2.zip"
        }
    },
    "basics": {
        "common": {
            "compress": "/local-server/common.zip",
            "version": "20220501"
        }
    },
    "local_server_open": 1
}

主要根据我这边的web项目配置，option为配置的对应webPath的开关、下载优先级、版本号，

assets中则是option对应的key的压缩包地址（也可以一起写在option中，不过实际业务中还有别的配置，所以就这样吧）

basics则是统一资源的配置，比如common，所有web通用的js、json资源等，便统一下载，避免重复。

local_server_open是总开关，关闭时则LocalServer服务不会使用。

然后便是获取到配置后，对符合条件的资源进行下载解压和存储。

// 触发basics预下载
LocalServerDownloadService.instance.preloadBasicsData(json['basics'], basics, oldBasic);
// 触发assets预下载
LocalServerDownloadService.instance.preloadAssetsData(_diffAssets(value, assets));

下载解压与本地存储

这边使用的Dio进行download，

Dio().download(queueItem.zipUrl, zipPath).then((resp) {
  if (resp.statusCode != 200) {
    _log('下载ls 压缩包失败  err:${resp.statusCode} zipUrl:${queueItem.zipUrl}');
    throw Exception('下载ls 压缩包失败  err:${resp.statusCode}');
  }
  return unarchive(queueItem, zipPath);
})

archive包进行解压

// 找到对应zipUrl的本地文件路径
Directory saveDirct = LocalServerConfiguration.getCurrentZipPathSyncDirectory(item.zipUrl);
final zipFile = File(downPath);
if (!zipFile.existsSync()) {
  throw Exception('Local server 下载包文件路径不存在：$downPath');
}
List<int> bytes = zipFile.readAsBytesSync();
Archive archive = ZipDecoder().decodeBytes(bytes);
···
// 清理之前的缓存
File oldfile = File(downPath);
if (oldfile.existsSync()) {
  oldfile.deleteSync();
}

zip文件在解压完成后会被清理，根据zipUrl来决定存储的文件路径。 若已经存在资源，则无需下载。

若是下载失败的话，会被标记为failure，在重启app后的新下载任务中会重新尝试。 也可以加个重试几次的逻辑。

queueItem.loadState = LoadStateType.failure;
queueItem.downloadCount += 1;

版本管理与更新

在配置json中可以看到version相关的设置，在上一步的下载解压完成之后，会把文件状态、对应的option、assets、basics数据（版本）存储起来。

首先检查对应的版本号是否能对上，若对不上的话，旧的数据将不会用来去重，而是直接使用最新获取到的配置进行下载和覆盖。

// 处理 assets 资源，和版本控制
LocalServerConfigCache.getOptions().then((oldOptions) {
  // assets 缓存和版本处理
  LocalServerConfigCache.getAssets().then((value) {
    var oldAssets = value;
    // 版本不对，则移除，并需要下载
    if (oldOptions != null) {
      for (var e in oldOptions) {
        var res = options.where((element) => element.key == e.key);
        if (res.isNotEmpty && res.first.version != e.version) {
          _log('资源 ${e.key} 需要更新');
          oldAssets?.removeWhere((key, value) => key == e.key);
        }
      }
    }
    // 触发预下载
    LocalServerDownloadService.instance.preloadAssetsData(_diffAssets(value, assets));
  **});**
});

在预下载加入下载队列前，会检查之前存储的文件状态，若是suceess，则跳过不进行下载。

_assetsBucket.forEach((key, value) {
  for (var tmpItem in value) {
    switch(tmpItem.loadState) {
      case LoadStateType.unLoad:
      case LoadStateType.loading:
        _addQueue(tmpItem);
        break;
      case LoadStateType.success:
        sucCount++;
        break;
      case LoadStateType.failure:
        _addQueue(tmpItem);
        break;
    }
  }
});

获取LocalServer Url并加载Webview

打开Webview前，则需要打开LocalServer服务，并且可以根据不同的url获取得到对应的LocalServerUrl。

return LocalServerService.instance.getLocalServerWebUrl(h5Path, query.isEmpty ? path : path + '?' + query);
String _getLocalServerWebUrl(String oriUrl, String localServerKey) {
  return 'http://${curAddresses ?? InternetAddress.loopbackIPv4.address}:$curPort$localServerKey';
}

其实就是在bind成功之后，将address和port存储下来，并在获取的时候将query与其拼接。

然后将处理后的url给到webview进行加载，即会触发

这里有个处理是将basics统一资源的链接，动态的添加到每个web页面的资源列表里。Binder在初始化配置和资源下载完成后，会存储Config和basicCache到内存中。并且统记webpage打开数量，避免HttpServer还在使用时被关闭。

@override
void initState() {
  super.initState();
  log('页面开始加载：${DateTime.now()}', name: 'web-time');
  _localServerBuilder = LocalServerCacheBinder()..initBinder();
  LocalServerWebViewManager.instance.registerBuilder(_localServerBuilder);
  _innerUrl = _localServerBuilder.convertH5Url2LocalServerUrl(widget.url);
}

WebView

WebView(
  initialUrl: _innerUrl,
  debuggingEnabled: true,
  ···
）

兜底措施

会存在些情况就是，预加载的资源还没有下载解压完成或者说资源下载失败了，用户就开启了Webview，这时候我们就需要用源链接（baseDomain）去实时获取到数据来替换，避免web页面异常。

// 找不到本地文件，使用网络下载拿到原始数据
var nowUri = request.requestedUri;
var baseDomain = LocalServerCacheBinderSetting.instance.baseDomain;
var baseUri = Uri.parse(baseDomain);
// 替换为原始url
nowUri = nowUri.replace(
    scheme: baseUri.scheme, host: baseUri.host, port: baseUri.port);
// dio请求，responseType 必须是bytes
var res = await Dio().getUri(nowUri, options: Options(responseType: ResponseType.bytes));
data = res.data;
name = basename(nowUri.path.split('/').toList().last);
mime = lookupMimeType(name);

request.response.headers.add('Content-Type', '$mime; charset=utf-8');
return data;

统一管理

最终所有的模块由一个manager进行统一管理，继承LocalServerClientManger，设置相应的初始化和配置即可。

class LocalServerClientManager implements LocalServerStatusHandler,
    LocalServerDownloadServiceProtocol
class LocalServerWebViewManager extends LocalServerClientManager {
  factory LocalServerWebViewManager() => _getInstance();
  static LocalServerWebViewManager get instance => _getInstance();
  static LocalServerWebViewManager? _instance;
  static LocalServerWebViewManager _getInstance() {
    _instance ??= LocalServerWebViewManager._internal();
    return _instance!;
  }
  LocalServerWebViewManager._internal();
  /// 测试的配置
  void initSetting() {
    init();
    LocalServerCacheBinderSetting.instance.setBaseHost('https://jomin-web.web.app');
    Map<String, dynamic> baCache = {'common': {'compress': '/local-server/common.zip', "version": "20220503"}};
    LocalServerClientConfig localServerClientConfig = LocalServerClientConfig.fromJson({
      'option': [{'key': 'test-one', 'open': 1, 'priority': 0, "version": "20220503"}],
      'assets': {
        'test-one': {'compress': '/local-server/test-one.zip'}
      },
      'basics': baCache,
    });
    prepareManager(localServerClientConfig);
    startLocalServer();
  }
}

可以写对应的获取配置json的方法，设置上去，然后在需要的时候打开LocalServer。

展示与分析

Android模拟机展示

分析

使用我这边的几个实际项目中的webview进行测试，对于越“静态”的页面的优化效果越好，就是说，可被LocalServer实际服务到的资源越多，首次加载的优化效果就越好。

比如纯静态页面，iOS的加载完成时间，取20次首次加载的平均值，

（时间由Safari的网页检查器统计）

非首次则优化相对没有这么明显，因为未开启情况下除了html均会被缓存。

未开启的最快的加载时间还会比开启的快。由html的加载速度决定。

若是非纯静态页面，开启和未开启的时间都会受到网络状况的影响，开启LocalServer依旧有优化效果，

未开启LocalServer

开启LocalServer

但可以看到静态资源的读取速度LocalServer下依旧比较快，而其他的资源则不稳定了。

总结

对于打包到资源包中的资源，首次加载LocalServer可以有比较明显的优化效果，且速度比较稳定，不会受到网络波动的影响。

但是呢，使用了LocalServer，便无法使用浏览器自身的缓存，对于非首次情况优化效果不大。

并且，LocalServer可能会有更新的问题，何时去检查配置是否有更新？或许可以通过长链下发通知的方式，但没有长链的话就得考虑下其他的方法来解决更新及时性的问题了。

Demo

Demo地址：github.com/EchoPuda/lo…

是个插件形式，可以直接使用。 有些东西可以根据业务调整，比如新增特殊的配置、资源包是否要分包、LocalServer的服务也可以根据url来开启不同的服务等。

我是触发预加载后会将下载成功或已经成功的资源保存到内存中，也可以在读取时再进行对应的IO读取文件，速度会相应慢一点。

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