iOS app秒开H5实战总结

在《iOS app秒开H5优化探索》一文中简单介绍了优化的方案以及一些知识点，本文继续介绍使用WKURLSchemeHandler拦截加载离线包优化打开速度的一些细节以及注意事项，阅读本文前请先大概了解一下上篇文章的内容以及WKURLSchemeHandler的基本用法。

离线包下载优化

在上一篇《iOS app秒开H5优化探索》中，离线包下载处理有很多不合理的地方，如资源分散下载，不仅增加后续更新逻辑的复杂度，而且会造成系统资源浪费。为此可以把所有资源文件（js/css/html等）整合成zip包，一次性下载至本地，使用SSZipArchive解压到指定位置，更新version即可。 此外，下载时机在app启动和前后台切换都做一次检查更新，效果更好。

NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
NSURLSessionDownloadTask *downLoadTask = [session downloadTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSURL * _Nullable location, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
  if (!location) {
      return ;
  }

  //下载成功，移除旧资源
  [fileManager removeFileAtPath:dirPath fileExtesion:nil];

  //脚本临时存放路径
  NSString *downloadTmpPath = [NSString stringWithFormat:@"%@pkgfile_%@.zip", NSTemporaryDirectory(), version];
  // 文件移动到指定目录中
  NSError *saveError;
  [fileManager moveItemAtURL:location toURL:[NSURL fileURLWithPath:downloadTmpPath] error:&saveError];
  //解压zip
  BOOL success = [SSZipArchive unzipFileAtPath:downloadTmpPath toDestination:dirPath];
  if (!success) {
      LogError(@"pkgfile: unzip file error");
      [fileManager removeItemAtPath:downloadTmpPath error:nil];
      [fileManager removeFileAtPath:dirPath fileExtesion:nil];
      return;
  }
  //更新版本号
  [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setValue:version forKey:pkgfileVisionKey];
  [[NSUserDefaults standardUserDefaults] synchronize];
  //清除临时文件和目录
  [fileManager removeItemAtPath:downloadTmpPath error:nil];
}];
[downLoadTask resume];
[session finishTasksAndInvalidate];
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WKWebView复用池

在调试过程中，发现首次加载页面时间比后续打开时间都慢很多，原因预计是 webView 首次初始化时候需要启动资源和服务较多，于是尝试预先初始化 webView 复用方案，速度会快很多。

WKWebView复用池原理：预选准备两个NSMutableSet<WKWebView *>，一个正被使用visiableWebViewSet、一个空闲待用reusableWebViewSet，在+ (void)load初始化一个WKWebView，并加入reusableWebViewSet中，当H5页面需要使用时，从reusableWebViewSet中取出并放入visiableWebViewSet中，使用完（dealloc）放回reusableWebViewSet中。若该WKWebView异常则抛弃重新创建WKWebView，以免发生一些莫名其妙的问题。

1、初始化

+ (void)load {
    __block id observer = [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:UIApplicationDidFinishLaunchingNotification object:nil queue:nil usingBlock:^(NSNotification * _Nonnull note) {
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            WKWebView *webview = [[WKWebView alloc] init];
            [self->_reusableWebViewSet addObject:webview];
        });

        [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:observer];
    }];
}
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2、获取复用池中的webview

- (WKWebView *)getReusedWebViewForHolder:(id)holder {
    if (!holder) {
#if DEBUG
        NSLog(@"WKWebViewPool must have a holder");
#endif
        return nil;
    }

    WKWebView *webView;

    dispatch_semaphore_wait(_lock, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    if (_reusableWebViewSet.count > 0) {
        webView = [_reusableWebViewSet anyObject];
        [_reusableWebViewSet removeObject:webView];
        [_visiableWebViewSet addObject:webView];

    } else {
        [_visiableWebViewSet removeAllObjects];
        webView = [[WKWebView alloc] init];
        [_visiableWebViewSet addObject:webView];
    }
    webView.holderObject = holder;

    dispatch_semaphore_signal(_lock);

    return webView;
}
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其中holder使用runtime为WKWebView添加的属性，传入使用复用池的当前VC即可，以供后续回收判断复用池是否正在使用。

3、用完回收

- (void)recycleReusedWebView:(WKWebView *)webView {
    if (!webView) {
        return;
    }

    dispatch_semaphore_wait(_lock, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    if ([_visiableWebViewSet containsObject:webView]) {
        //将webView重置为初始状态
        [webView webViewEndReuse];

        [_visiableWebViewSet removeObject:webView];
        [_reusableWebViewSet addObject:webView];

    } else {
        if (![_reusableWebViewSet containsObject:webView]) {
#if DEBUG
            NSLog(@"Don't use the webView");
#endif
        }
    }
    dispatch_semaphore_signal(_lock);
}

其中webViewEndReuse为WKWebView的扩展方法：
- (void)webViewEndReuse {
    self.holderObject = nil;

    if ([self isKindOfClass:[WKWebView class]]) {
        WKWebView *webView = (WKWebView *)self.webView;
        webView.delegate = nil;
        webView.scrollView.delegate = nil;
        [webView stopLoading];
        [webView setUIDelegate:nil];
        [webView loadHTMLString:@"" baseURL:nil];
    }
}
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复用池原理很简单，此外对收到内存警告后清除web缓存等回收处理等等，此处不再赘述。

WebViewController改造

通常项目中处理H5页面都会放在统一的WebViewController中，所以要结合开关、要优化的业务来分开复用池和普通webView的使用，以免出问题。

1、替换url scheme

  NSString *urlString = @"https://www.test.com/abc?id=123456";
  if ([YH_Global sharedInstance].isGrassLocalOpen && SYSTEM_VERSION_GREATER_THAN_OR_EQUAL_TO(@"11.0")) {             
    urlString = [urlString stringByReplacingOccurrencesOfString:@"https" withString:@"customScheme"];
  }
  WebViewController *vc = [[WebViewController alloc] initWithUrl:urlString];
  [self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];
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此处替换url scheme http(s)为自定义协议，使用拦截生效。 此处需要特别说明的是，前端H5请求的js、css等资源使用自适应的协议，如：src='//www.test.com/abc.js'，这样native端使用不同scheme请求，H5就会使用对应的scheme进行请求加载。另外一个重要的点是，前端的ajax请求，像post请求，scheme使用http(s)不使用自定义协议，这样native不会拦截，完全交给H5与服务器交互，就不会发生发送post请求，body丢失的情况。

2、初始化webView

- (instancetype)initWithUrl:(NSString *)url {
    if (self = [super init]) {
        if ([self checkMatchingWithUrl:url]) {//符合条件，使用复用池
            self.webView = [[WKWebViewPool sharedInstance] getReusedWebViewForHolder:self];
        }
        self.url = url;
    }
    return self;
}
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此处在initWithUrl中，而不在viewDidLoad中获取webView，是因为在init中，页面打开速度会快很多。

3、预先添加数据脚本，提升体验

这一步根据笔者公司的app的业务特性所有：用户社区帖子列表（native） => 帖子详情（H5实现）=> 个人中心等（H5）。从列表点击进入H5详情时，预先将帖子的部分数据，如头像、首图缩略图、内容等传给前端(，前端拿到数据，预先加载这部分数据，同时对首图缩略图增加渐变出现的效果，这时打开H5，页面从模糊的缩略图渐变至高清大图，以达到原生打开页面的体验（文末的最终效果图）。注意，这里图片传给前端的是url，并不是图片数据，下文会继续说明如何使用图片数据。

native与H5交互的部分代码：

Model *modelMake = model;//列表点击的item数据
NSString *key = [NSString stringWithFormat:@"native_list_%@", modelMake.articleId];
NSData *data = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:[modelMake dictionaryValue] options:NSJSONWritingPrettyPrinted error:nil];
NSString *value = [[NSString alloc] initWithData:data?data:[NSData data] encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSString *javaScript = [NSString stringWithFormat:@"!window.predatas && (window.predatas = []);predatas.push({key: \"%@\", value: %@ })", key, value];

WKUserContentController *userContentController = wkWebView.configuration.userContentController;
WKUserScript *userScript = [[WKUserScript alloc] initWithSource:javaScript injectionTime:WKUserScriptInjectionTimeAtDocumentStart forMainFrameOnly:NO];
[userContentController addUserScript:userScript];

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4、侧滑返回

由于业务使用H5开发，从列表到详情再到个人中心，这时侧滑会直接回到列表页，并不像原生导航那样一层层返回。解决这个问题，首先想到使用WKWebView的allowsBackForwardNavigationGestures属性，结合webView的goBack方法，的确可以层层侧滑返回，但是最后出现会先回到第一次打开的详情页面，然后才会回到列表的情况以及一些其他异常问题。尝试了一些方案后，最终采用自己添加手势实现侧滑返回功能。

手势创建：

self.leftSwipGes = [[UIScreenEdgePanGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(leftSwipGesAction:)];
self.leftSwipGes.edges = UIRectEdgeLeft;
self.leftSwipGes.delegate = self;
[self.webView addGestureRecognizer:self.leftSwipGes];

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实现：

- (void)leftSwipGesAction:(UIScreenEdgePanGestureRecognizer *)ges {
    if (UIGestureRecognizerStateEnded == ges.state) {
        if (self.webView.backForwardList.backList.count > 0) {
            WKBackForwardListItem *item = webView.backForwardList.backList.lastObject;
            if (![self.webView.URL.absoluteString isEqualToString:self.url]) {
                [webView goToBackForwardListItem:item];
            } else {
                [self nativeBack:nil];
                [webView goToBackForwardListItem:item];
            }
        } else {
            [self nativeBack:nil];
        }
    }
}
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其中，nativeBack()为native的返回方法。原理：侧滑时，当前webview的url不是初始H5页面的url时，webView的backForwardList退后一级，当退到初始页面时，直接返回列表。此外，注意处理自定义手势跟其他手势冲突的问题；同时还要禁用系统的侧滑返回，以及禁用FDFullscreenPopGesture等第三方库的侧滑返回。

拦截加载离线包

前提创建WKWebview时注册好自定义协议，具体结合自己项目实现，只要保证创建WKWebView时注册即可：

WKWebViewConfiguration *configuration = [WKWebViewConfiguration new];  
[configuration setURLSchemeHandler:[CustomURLSchemeHandler new] forURLScheme: @"customScheme"];    
WKWebView *webView = [[WKWebView alloc] initWithFrame:self.view.bounds configuration:configuration];
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拦截

上文也分析了，打开一个H5页面会有一段时间白屏，是因为它做了很多事情：

初始化 webview -> 请求页面 -> 下载数据 -> 解析HTML -> 请求 js/css 资源 -> dom 渲染 -> 解析 JS 执行 -> JS 请求数据 -> 解析渲染 -> 下载渲染图片

所以当打开以自定义协议customScheme为scheme的H5页面时，webview请求页面，native会依次收到html、js、css、图片类型的拦截响应：

- (void)webView:(WKWebView *)webView startURLSchemeTask:(id <WKURLSchemeTask>)urlSchemeTask
API_AVAILABLE(ios(11.0)){

    NSDictionary *headers = urlSchemeTask.request.allHTTPHeaderFields;
    NSString *accept = headers[@"Accept"];

    //当前的requestUrl的scheme都是customScheme
    NSString *requestUrl = urlSchemeTask.request.URL.absoluteString;
    NSString *fileName = [[requestUrl componentsSeparatedByString:@"?"].firstObject componentsSeparatedByString:@"/"].lastObject;

    //Intercept and load local resources.
    if ((accept.length >= @"text".length && [accept rangeOfString:@"text/html"].location != NSNotFound)) {//html 拦截
      [self loadLocalFile:fileName urlSchemeTask:urlSchemeTask];
    } else if ([self isMatchingRegularExpressionPattern:@"\\.(js|css)" text:requestUrl]) {//js、css
        [self loadLocalFile:fileName urlSchemeTask:urlSchemeTask];
    } else if (accept.length >= @"image".length && [accept rangeOfString:@"image"].location != NSNotFound) {//image
      NSString *replacedStr = [requestUrl stringByReplacingOccurrencesOfString:kUrlScheme withString:@"https"];
      NSString *key = [[SDWebImageManager sharedManager] cacheKeyForURL:[NSURL URLWithString:replacedStr]];
      [[SDWebImageManager sharedManager].imageCache queryCacheOperationForKey:key done:^(UIImage * _Nullable image, NSData * _Nullable data, SDImageCacheType cacheType) {
          if (image) {
              NSData *imgData = UIImageJPEGRepresentation(image, 1);
              NSString *mimeType = [self getMimeTypeWithFilePath:fileName] ?: @"image/jpeg";
              [self resendRequestWithUrlSchemeTask:urlSchemeTask mimeType:mimeType requestData:imgData];
          } else {
              [self loadLocalFile:fileName urlSchemeTask:urlSchemeTask];
          }
      }];
    } else {//return an empty json.
        NSData *data = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:@{ } options:NSJSONWritingPrettyPrinted error:nil];
        [self resendRequestWithUrlSchemeTask:urlSchemeTask mimeType:@"text/html" requestData:data];
    }
}

    //Load local resources, eg: html、js、css...
- (void)loadLocalFile:(NSString *)fileName urlSchemeTask:(id <WKURLSchemeTask>)urlSchemeTask API_AVAILABLE(ios(11.0)){
    if (fileName.length == 0 || !urlSchemeTask) {
        return;
    }

    //If the resource do not exist, re-send request by replacing to http(s).
    NSString *filePath = [kGrassH5ResourcesFiles stringByAppendingPathComponent:fileName];
    if (![[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:filePath]) {
        if ([replacedStr hasPrefix:kUrlScheme]) {
            replacedStr = [replacedStr stringByReplacingOccurrencesOfString:kUrlScheme withString:@"https"];
        }

        NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:replacedStr]];
        NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration]];
        NSURLSessionDataTask *dataTask = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {

            [urlSchemeTask didReceiveResponse:response];
            [urlSchemeTask didReceiveData:data];
            if (error) {
                [urlSchemeTask didFailWithError:error];
            } else {
                [urlSchemeTask didFinish];

                NSString *accept = urlSchemeTask.request.allHTTPHeaderFields[@"Accept"];
                if (!(accept.length >= @"image".length && [accept rangeOfString:@"image"].location != NSNotFound)) { //图片不下载
                    [data writeToFile:filePath atomically:YES];
                }
            }
        }];
        [dataTask resume];
        [session finishTasksAndInvalidate];
    } else {
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath options:NSDataReadingMappedIfSafe error:nil];
        [self resendRequestWithUrlSchemeTask:urlSchemeTask mimeType:[self getMimeTypeWithFilePath:filePath] requestData:data];
    }
}

- (void)resendRequestWithUrlSchemeTask:(id <WKURLSchemeTask>)urlSchemeTask
                              mimeType:(NSString *)mimeType
                           requestData:(NSData *)requestData  API_AVAILABLE(ios(11.0)) {
    if (!urlSchemeTask || !urlSchemeTask.request || !urlSchemeTask.request.URL) {
            return;
        }

        NSString *mimeType_local = mimeType ? mimeType : @"text/html";
        NSData *data = requestData ? requestData : [NSData data];
        NSURLResponse *response = [[NSURLResponse alloc] initWithURL:urlSchemeTask.request.URL
                                                            MIMEType:mimeType_local
                                               expectedContentLength:data.length
                                                    textEncodingName:nil];
        [urlSchemeTask didReceiveResponse:response];
        [urlSchemeTask didReceiveData:data];
        [urlSchemeTask didFinish];
    }
}

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我这里只简单贴了部分拦截资源请求后的处理代码：收到拦截请求后，先获取本地资源包对应的资源，转换成data回传给webView进行渲染处理；若本地没有，则customScheme替换成https的url重发请求通知webview，这就是基本流程。实际开发调试过程中还有很多细节需要处理，如本地资源没有时，根据服务器预先下发的匹配规则重发请求；又如加载替换使用不同的html，又如打开页面一直白屏等等问题，这里就不列出了。

但还要特别说明两点：

1、代码中替换图片的逻辑，先查找本地图片的目的是为了实现上文所说的WebViewController改造第三条：预先添加数据脚本，提升体验，获取列表中已展示缩略图的SDWebImage缓存传给webView进行预加载，以实现渐变出现的效果。然后本地就重发请求通知webview。 到这里，你应该明白，优化实现秒开，中心思想就是要减少资源的网络请求，把第一页要展示的原素尽量预先加载。

2、在测试过程中，在一些机型较差的机器上，频繁快速的打开H5页面，会出现崩溃。查阅WKURLSchemeTask的官方解释：

An exception will be thrown if you try to send a new response object after the task has already been completed.
An exception will be thrown if your app has been told to stop loading this task via the registered WKURLSchemeHandler object.

经分析，发现在处理本地不存在的图片时，先判断本地是否存在而后又发起请求，时间跨度比较长，当前urlSchemeTask由于某些原因提前结束了（会收到stopURLSchemeTask回调）,这时重发的请求又访问了WKURLSchemeTask的实例方法（didReceiveResponse等）就导致了崩溃。
解决办法：新增NSMutableDictionary成员变量，以当前的urlSchemeTask做key，拦截开始时设置YES，收到停止通知时设置NO，每次通知webview前判断当前的urlSchemeTask是否结束，提前结束了就不做处理。 这么做，带来的影响就是当前的图片会不显示，退出再次进来还是会出现的，结合出现的异常场景以及发生崩溃，这点影响还是可以接受的。

- (void)webView:(WKWebView *)webView startURLSchemeTask:(id <WKURLSchemeTask>)urlSchemeTask
API_AVAILABLE(ios(11.0)){

    dispatch_sync(self.serialQueue, ^{
        [self.holderDicM setObject:@(YES) forKey:urlSchemeTask.description];
    });
}

- (void)webView:(WKWebView *)webView stopURLSchemeTask:(id <WKURLSchemeTask>)urlSchemeTask
API_AVAILABLE(ios(11.0)){
    dispatch_sync(self.serialQueue, ^{
        [self.holderDicM setObject:@(NO) forKey:urlSchemeTask.description];
    });
}
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注意要添加串行队列对数据进行保护，防止多线程同时访问修改数据，造成数据异常。

总结

到这里，优化基本上完成，打开H5页面确实快了很多。我们的方案大致就是这样，这个肯定不是最优的方案，多多少少会有些问题，我相信读者会有更好的优化方案，或者遇到上述出现的问题有更合理的解决方法，欢迎大家一起讨论。

最后展示一下，我们优化后的打开H5页面的效果（iPhone 7）：

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