Android?WebView緩存機制優(yōu)化加載慢問題
一 、前言
由于H5具備 開發(fā)周期短、靈活性好 的特點,所以現在 Android App大多嵌入了 Android Webview 組件進行 Hybrid 開發(fā)
但我知道你一定在煩惱 Android Webview 的性能問題,特別突出的是:加載速度慢 & 消耗流量
今天,我將針對 Android Webview 的性能問題,提出一些有效解決方案。

二 、WebView存在的性能問題
- Android WebView 里 H5 頁面加載速度慢
- 耗費流量
2.1 H5 頁面加載速度慢

2.1.1 渲染速度慢
前端H5頁面渲染的速度取決于 兩個方面:
Js 解析效率
Js 本身的解析過程復雜、解析速度不快 & 前端頁面涉及較多 JS 代碼文件,所以疊加起來會導致 Js 解析效率非常低
手機硬件設備的性能
由于Android機型碎片化,這導致手機硬件設備的性能不可控,而大多數的Android手機硬件設備無法達到很好很好的硬件性能
總結:上述兩個原因 導致 H5頁面的渲染速度慢。
2.1.2 頁面資源加載緩慢
H5 頁面從服務器獲得,并存儲在 Android手機內存里:
H5頁面一般會比較多
每加載一個 H5頁面,都會產生較多網絡請求
1.HTML 主 URL 自身的請求;
2.HTML外部引用的JS、CSS、字體文件,圖片也是一個獨立的 HTTP 請求
每一個請求都串行的,這么多請求串起來,這導致 H5頁面資源加載緩慢
總結:H5頁面加載速度慢的原因:渲染速度慢 & 頁面資源加載緩慢 導致。
2.2 耗費流量
- 每次使用 H5頁面時,用戶都需要重新加載 Android WebView的H5 頁面
- 每加載一個 H5頁面,都會產生較多網絡請求(上面提到)
- 每一個請求都串行的,這么多請求串起來,這導致消耗的流量也會越多
2.3 總結
綜上所述,產生Android WebView性能問題主要原因是:

上述問題導致了Android WebView的H5 頁面體驗 與 原生Native 存在較大差距。
三 、解決方案
針對上述Android WebView的性能問題,我提出了3種解決方案:
- 前端H5的緩存機制(WebView 自帶)
- 資源預加載
- 資源攔截
3.1 前端H5的緩存機制
定義
緩存,即離線存儲
1.這意味著 H5網頁 加載后會存儲在緩存區(qū)域,在無網絡連接時也可訪問
2.WebView的本質 = 在 Android中嵌入 H5頁面,所以,Android WebView自帶的緩存機制其實就是 H5頁面的緩存機制
3.Android WebView除了新的File System緩存機制還不支持,其他都支持。
作用
1.離線瀏覽:用戶可在沒有網絡連接時進行H5頁面訪問
2.提高頁面加載速度 & 減少流量消耗:直接使用已緩存的資源,不需要重新加載
具體應用
此處講解主要講解 前端H5的緩存機制 的緩存機制 & 緩存模式 :
a. 緩存機制:如何將加載過的網頁數據保存到本地
b. 緩存模式:加載網頁時如何讀取之前保存到本地的網頁緩存
前者是保存,后者是讀取,請注意區(qū)別
3.1.1 緩存機制
Android WebView自帶的緩存機制有5種:
- 瀏覽器 緩存機制
- Application Cache 緩存機制
- Dom Storage 緩存機制
- Web SQL Database 緩存機制
- Indexed Database 緩存機制
- File System 緩存機制(H5頁面新加入的緩存機制,雖然Android WebView暫時不支持,但會進行簡單介紹)
下面將詳細介紹每種緩存機制。
瀏覽器緩存機制
a. 原理
- 根據 HTTP 協議頭里的 Cache-Control(或 Expires)和 Last-Modified(或Etag)等字段來控制文件緩存的機制
- 下面詳細介紹Cache-Control、Expires、Last-Modified & Etag四個字段
1.Cache-Control:用于控制文件在本地緩存有效時長
如服務器回包:Cache-Control:max-age=600,則表示文件在本地應該緩存,且有效時長是600秒(從發(fā)出請求算起)。在接下來600秒內,如果有請求這個資源,瀏覽器不會發(fā)出 HTTP 請求,而是直接使用本地緩存的文件。
2.Expires:與Cache-Control功能相同,即控制緩存的有效時間
Expires是 HTTP1.0 標準中的字段,Cache-Control 是 HTTP1.1 標準中新加的字段
當這兩個字段同時出現時,Cache-Control 優(yōu)先級較高
3.Last-Modified:標識文件在服務器上的最新更新時間
下次請求時,如果文件緩存過期,瀏覽器通過 If-Modified-Since 字段帶上這個時間,發(fā)送給服務器,由服務器比較時間戳來判斷文件是否有修改。如果沒有修改,服務器返回304告訴瀏覽器繼續(xù)使用緩存;如果有修改,則返回200,同時返回最新的文件。
4.Etag:功能同Last-Modified ,即標識文件在服務器上的最新更新時間。
不同的是,Etag 的取值是一個對文件進行標識的特征字串。
在向服務器查詢文件是否有更新時,瀏覽器通過If-None-Match 字段把特征字串發(fā)送給服務器,由服務器和文件最新特征字串進行匹配,來判斷文件是否有更新:沒有更新回包304,有更新回包200
Etag 和 Last-Modified 可根據需求使用一個或兩個同時使用。兩個同時使用時,只要滿足基中一個條件,就認為文件沒有更新。
常見用法是:
- Cache-Control與 Last-Modified 一起使用;
- Expires與 Etag一起使用;
即一個用于控制緩存有效時間,一個用于在緩存失效后,向服務查詢是否有更新
特別注意:瀏覽器緩存機制 是 瀏覽器內核的機制,一般都是標準的實現
b. 特點
優(yōu)點:支持 Http協議層
不足:緩存文件需要首次加載后才會產生;瀏覽器緩存的存儲空間有限,緩存有被清除的可能;緩存的文件沒有校驗。
c. 應用場景
靜態(tài)資源文件的存儲,如JS、CSS、字體、圖片等。
Android Webview會將緩存的文件記錄及文件內容會存在當前 app 的 data 目錄中。
d. 具體實現
Android WebView內置自動實現,即不需要設置即實現
Android 4.4后的 WebView 瀏覽器版本內核:Chrome
瀏覽器緩存機制 是 瀏覽器內核的機制,一般都是標準的實現
Application Cache 緩存機制
a. 原理
- 以文件為單位進行緩存,且文件有一定更新機制(類似于瀏覽器緩存機制)
- AppCache 原理有兩個關鍵點:manifest 屬性和 manifest 文件。
<!DOCTYPE html> <html manifest="demo_html.appcache"> // HTML 在頭中通過 manifest 屬性引用 manifest 文件 // manifest 文件:就是上面以 appcache 結尾的文件,是一個普通文件文件,列出了需要緩存的文件 // 瀏覽器在首次加載 HTML 文件時,會解析 manifest 屬性,并讀取 manifest 文件,獲取 Section:CACHE MANIFEST 下要緩存的文件列表,再對文件緩存 <body> ... </body> </html> // 原理說明如下: // AppCache 在首次加載生成后,也有更新機制。被緩存的文件如果要更新,需要更新 manifest 文件 // 因為瀏覽器在下次加載時,除了會默認使用緩存外,還會在后臺檢查 manifest 文件有沒有修改(byte by byte) 發(fā)現有修改,就會重新獲取 manifest 文件,對 Section:CACHE MANIFEST 下文件列表檢查更新 // manifest 文件與緩存文件的檢查更新也遵守瀏覽器緩存機制 // 如用戶手動清了 AppCache 緩存,下次加載時,瀏覽器會重新生成緩存,也可算是一種緩存的更新 // AppCache 的緩存文件,與瀏覽器的緩存文件分開存儲的,因為 AppCache 在本地有 5MB(分 HOST)的空間限制
b. 特點
方便構建Web App的緩存
專門為 Web App離線使用而開發(fā)的緩存機制
c. 應用場景
存儲靜態(tài)文件(如JS、CSS、字體文件)
應用場景 同 瀏覽器緩存機制
但AppCache 是對 瀏覽器緩存機制 的補充,不是替代。
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings來實現
WebSettings settings = getSettings();
String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/";
settings.setAppCachePath(cacheDirPath);
// 1. 設置緩存路徑
settings.setAppCacheMaxSize(20*1024*1024);
// 2. 設置緩存大小
settings.setAppCacheEnabled(true);
// 3. 開啟Application Cache存儲機制
// 特別注意
// 每個 Application 只調用一次 WebSettings.setAppCachePath() 和
WebSettings.setAppCacheMaxSize()
Dom Storage 緩存機制
a. 原理
通過存儲字符串的 Key - Value 對來提供
DOM Storage 分為 sessionStorage & localStorage; 二者使用方法基本相同,區(qū)別 在于作用范圍不同:
a. sessionStorage:具備臨時性,即存儲與頁面相關的數據,它在頁面關閉后無法使用
b. localStorage:具備持久性,即保存的數據在頁面關閉后也可以使用。
b. 特點
存儲空間大( 5MB):存儲空間對于不同瀏覽器不同,如Cookies 才 4KB存儲安全、便捷: Dom Storage 存儲的數據在本地,不需要經常和服務器進行交互
不像 Cookies每次請求一次頁面,都會向服務器發(fā)送網絡請求
c. 應用場景
存儲臨時、簡單的數據
代替 **將 不需要讓服務器知道的信息 存儲到 cookies **的這種傳統方法
Dom Storage 機制類似于 Android 的 SharedPreference機制
d. 具體實現
// 通過設置 `WebView`的`Settings`類實現 WebSettings settings = getSettings(); settings.setDomStorageEnabled(true); // 開啟DOM storage
Dom Storage 緩存機制
a. 原理
基于 SQL 的數據庫存儲機制
b. 特點
充分利用數據庫的優(yōu)勢,可方便對數據進行增加、刪除、修改、查詢
c. 應用場景
存儲適合數據庫的結構化數據
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings實現 WebSettings settings = getSettings(); String cacheDirPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath()+"cache/"; settings.setDatabasePath(cacheDirPath); // 設置緩存路徑 settings.setDatabaseEnabled(true); // 開啟 數據庫存儲機制
特別說明
- 根據官方說明,Web SQL Database存儲機制不再推薦使用(不再維護)
- 取而代之的是 IndexedDB緩存機制,下面會詳細介紹
IndexedDB 緩存機制
a. 原理
屬于 NoSQL 數據庫,通過存儲字符串的 Key - Value 對來提供
類似于 Dom Storage 存儲機制 的key-value存儲方式
b. 特點

c. 應用場景
存儲 復雜、數據量大的結構化數據
d. 具體實現
// 通過設置WebView的settings實現
WebSettings settings = getSettings();
settings.setJavaScriptEnabled(true);
// 只需設置支持JS就自動打開IndexedDB存儲機制
// Android 在4.4開始加入對 IndexedDB 的支持,只需打開允許 JS 執(zhí)行的開關就好了。
File System
a. 原理
為 H5頁面的數據 提供一個虛擬的文件系統
1.可進行文件(夾)的創(chuàng)建、讀、寫、刪除、遍歷等操作,就像 Native App 訪問本地文件系統一樣
2.虛擬的文件系統是運行在沙盒中
3.不同 WebApp 的虛擬文件系統是互相隔離的,虛擬文件系統與本地文件系統也是互相隔離的。
虛擬文件系統提供了兩種類型的存儲空間:臨時 & 持久性
1.臨時的存儲空間:由瀏覽器自動分配,但可能被瀏覽器回收
2.持久性的存儲空間:需要顯式申請;自己管理(瀏覽器不會回收,也不會清除內容);存儲空間大小通過配額管理,首次申請時會一個初始的配額,配額用完需要再次申請。
b. 特點
- 可存儲數據體積較大的二進制數據
- 可預加載資源文件
- 可直接編輯文件
c. 應用場景
通過文件系統 管理數據
d. 具體使用
由于 File System是 H5 新加入的緩存機制,所以Android WebView暫時不支持
緩存機制匯總

使用建議
- 綜合上述緩存機制的分析,我們可以根據 需求場景的不同(緩存不同類型的數據場景) 從而選擇不同的緩存機制(組合使用)
- 以下是緩存機制的使用建議

3.1.2 緩存模式
定義
緩存模式是一種 當加載 H5網頁時 該如何讀取之前保存到本地緩存
從而進行使用 的方式
即告訴Android WebView 什么時候去讀緩存,以哪種方式去讀緩存
Android WebView 自帶的緩存模式有4種:
// 緩存模式說明:
// LOAD_CACHE_ONLY: 不使用網絡,只讀取本地緩存數據
// LOAD_NO_CACHE: 不使用緩存,只從網絡獲取數據.
// LOAD_DEFAULT: (默認)根據cache-control決定是否從網絡上取數據。
// LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK,只要本地有,無論是否過期,或者no-cache,都使用緩存中的數據。
具體使用
// 設置參數即可 WebView.getSettings().setCacheMode(WebSettings.LOAD_CACHE_ELSE_NETWORK);
3.2 資源預加載
定義
提早加載將需使用的H5頁面,即 提前構建緩存
具體實現
預加載WebView對象 & 預加載H5資源
3.2.1 預加載WebView對象
此處主要分為2方面:首次使用的WebView對象 & 后續(xù)使用的WebView對象

3.2.2 預加載H5資源
原理
1.在應用啟動、初始化第一個WebView對象時,直接開始網絡請求加載H5頁面
2.后續(xù)需打開這些H5頁面時就直接從該本地對象中獲取
a. 從而 事先加載常用的H5頁面資源(加載后就有緩存了)
b. 此方法雖然不能減小WebView初始化時間,但數據請求和WebView初始化可以并行進行,總體的頁面加載時間就縮短了;縮短總體的頁面加載時間:
具體實現
在Android 的BaseApplication里初始化一個WebView對象(用于加載常用的H5頁面資源);當需使用這些頁面時再從BaseApplication里取過來直接使用 3.2.3 應用場景
對于Android WebView的首頁建議使用這種方案,能有效提高首頁加載的效率
3.3 自身構建緩存
為了有效解決 Android WebView 的性能問題,除了使用 Android WebView 自身的緩存機制,還可以自己針對某一需求場景構建緩存機制。
3.3.1 需求場景

3.3.2 實現步驟
- 事先將更新頻率較低、常用 & 固定的H5靜態(tài)資源 文件(如JS、CSS文件、圖片等) 放到本地
- 攔截H5頁面的資源網絡請求 并進行檢測
- 如果檢測到本地具有相同的靜態(tài)資源 就 直接從本地讀取進行替換 而 不發(fā)送該資源的網絡請求 到 服務器獲取
3.3.3 具體實現
重寫WebViewClient 的 shouldInterceptRequest 方法,當向服務器訪問這些靜態(tài)資源時進行攔截,檢測到是相同的資源則用本地資源代替
// 假設現在需要攔截一個圖片的資源并用本地資源進行替代
mWebview.setWebViewClient(new WebViewClient() {
// 重寫 WebViewClient 的 shouldInterceptRequest ()
// API 21 以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url)
// API 21 以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)
// 下面會詳細說明
// API 21 以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url里的圖片資源的文件名
if (url.contains("logo.gif")) {
// 假設網頁里該圖片資源的地址為:http://abc.com/imgage/logo.gif
// 圖片的資源文件名為:logo.gif
InputStream is = null;
// 步驟2:創(chuàng)建一個輸入流
try {
is =getApplicationContext().getAssets().open("images/abc.png");
// 步驟3:獲得需要替換的資源(存放在assets文件夾里)
// a. 先在app/src/main下創(chuàng)建一個assets文件夾
// b. 在assets文件夾里再創(chuàng)建一個images文件夾
// c. 在images文件夾放上需要替換的資源(此處替換的是abc.png圖片)
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:存放著替換資源的輸入流(上面創(chuàng)建的那個)
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, url);
}
// API 21 以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url里的圖片資源的文件名
if (request.getUrl().toString().contains("logo.gif")) {
// 假設網頁里該圖片資源的地址為:http://abc.com/imgage/logo.gif
// 圖片的資源文件名為:logo.gif
InputStream is = null;
// 步驟2:創(chuàng)建一個輸入流
try {
is = getApplicationContext().getAssets().open("images/abc.png");
// 步驟3:獲得需要替換的資源(存放在assets文件夾里)
// a. 先在app/src/main下創(chuàng)建一個assets文件夾
// b. 在assets文件夾里再創(chuàng)建一個images文件夾
// c. 在images文件夾放上需要替換的資源(此處替換的是abc.png圖片
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:存放著替換資源的輸入流(上面創(chuàng)建的那個)
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, request);
}
});
}3.3.4 具體實例
下面我將通過 替換主頁面(http:// ip.cn/)中的一個圖片(http:// s.ip-cdn.com/img/logo.gif) 來對靜態(tài)資源攔截 進行說明。
為了更好的表現效果,我將替換的圖片換成別的圖片

具體步驟 & 代碼如下
Manifest.xml
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="scut.carson_ho.webview_interceptrequest.MainActivity">
<WebView
android:id="@+id/webview"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
</RelativeLayout>
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
WebView mWebview;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mWebview = (WebView) findViewById(R.id.webview);
// 創(chuàng)建WebView對象
mWebview.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);
// 支持與JS交互
mWebview.loadUrl("http://ip.cn/");
// 加載需要顯示的網頁
mWebview.setWebViewClient(new WebViewClient() {
// 復寫shouldInterceptRequest
//API21以下用shouldInterceptRequest(WebView view, String url)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url里的圖片資源的文件名
// 此處網頁里圖片的url為:http://s.ip-cdn.com/img/logo.gif
// 圖片的資源文件名為:logo.gif
if (url.contains("logo.gif")) {
InputStream is = null;
// 步驟2:創(chuàng)建一個輸入流
try {
is =getApplicationContext().getAssets().open("images/error.png");
// 步驟3:打開需要替換的資源(存放在assets文件夾里)
// 在app/src/main下創(chuàng)建一個assets文件夾
// assets文件夾里再創(chuàng)建一個images文件夾,放一個error.png的圖片
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:替換資源的輸入流
System.out.println("舊API");
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, url);
}
// API21以上用shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Override
public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {
// 步驟1:判斷攔截資源的條件,即判斷url里的圖片資源的文件名
// 此處圖片的url為:http://s.ip-cdn.com/img/logo.gif
// 圖片的資源文件名為:logo.gif
if (request.getUrl().toString().contains("logo.gif")) {
InputStream is = null;
// 步驟2:創(chuàng)建一個輸入流
try {
is = getApplicationContext().getAssets().open("images/error.png");
// 步驟3:打開需要替換的資源(存放在assets文件夾里)
// 在app/src/main下創(chuàng)建一個assets文件夾
// assets文件夾里再創(chuàng)建一個images文件夾,放一個error.png的圖片
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//步驟4:替換資源
WebResourceResponse response = new WebResourceResponse("image/png",
"utf-8", is);
// 參數1:http請求里該圖片的Content-Type,此處圖片為image/png
// 參數2:編碼類型
// 參數3:存放著替換資源的輸入流(上面創(chuàng)建的那個)
return response;
}
return super.shouldInterceptRequest(view, request);
}
});
}
}
特別注意
關于上述放到本地的靜態(tài)資源也是可以更新的:
- 發(fā)布新版本安裝更新
- 增量更新:在用戶處于WIFI環(huán)境時讓服務器推送到本地
很多著名的App(如微信)就是采用小范圍更新本地資源的
這種緩存機制的好處
有效解決 H5頁面靜態(tài)資源 加載速度慢 & 流量消耗多的問題
開發(fā)成本低
1.沒有改變前端H5的任何代碼,不需要為 APP 做定制化的東西
2.該方法只是更好地加快H5加載速度,哪怕失效,也不會對H5頁面產生其他負面影響
同樣能獲得相應的cookie 發(fā)送的網絡請求會直接帶上先前用戶操作所留下的 cookie 而都能夠留下來,因為我們沒有更改資源的URL地址
到此這篇關于Android WebView緩存機制優(yōu)化加載慢問題的文章就介紹到這了,更多相關Android WebView 內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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