利用C#开发移动跨平台Hybrid App（一）：从Native端聊Hybrid的实现

0x00 前言

前一段时间分别读了两篇博客，分别是叶小钗兄的《浅谈Hybrid技术的设计与实现》以及徐磊哥的《从技术经理的角度算一算，如何能够多快好省的作个app》。受到了不少启发，同时也有本身的一些见解。由于目前三大平台（虽然wp的份额相对于iOS以及android来讲十分可怜）的开发语言分别是Objective-C（swift）、Java以及C#，先不论平台的其余特性如何，单单是各个平台开发语言就已经不一样了。而每每一个App要同时登录不一样的多个平台，那么如何可以快速的开发跨平台的App，尽可能使得代码复用便成了一个开发者不得不面对的问题。

正如叶小钗兄在他的那篇博文中所说的：“这个时候使用IOS&Andriod开发一个APP彷佛成本有点太高了，而H5的低成本、高效率、跨平台等特性立刻被利用起来造成了一种新的开发模式：Hybrid APP。”——利用Web配合Native开发的Hybrid APP出现了。因此在正式介绍C#开发跨平台App以前，我以为有必要先从不使用C#语言进行开发的另外两个平台（iOS~OC、Android~Java）的角度来聊聊Hybrid。须要提醒各位注意的是本文中我所使用的一些web端代码来自叶小钗兄所分享的web端“简单Hybrid框的实现”的代码 。

本文所使用的iOS端Hybrid的代码能够在这里查看：

https://github.com/chenjd/iOS-Hybrid-Sample

0x01 你好，WebView

因为Hybrid开发的Web端本质上是一些网络页面，所以在使用App的相关功能时至关于利用原平生台去访问一些网页。正是由于内容来源于网页而不是依赖于平台，所以也就变相的实现了跨平台。那么对于iOS和Android来讲，它们须要在Native端提供一个用来访问页面的容器——WebView。

iOS的UIWebView

在iOS平台咱们会使用UIKit.framework的UIWebView来访问页面。利用UIWebView控件，iOS平台既能够获取网络资源也能够加载本地的HTML代码。这里主要会使用的是如下三个方法：

UIWebView控件中加载资源的方法

- (void)loadData:(NSData *)data MIMEType:(NSString *)MIMEType textEncodingName:(NSString *)encodingName baseURL:(NSURL *)baseURL

- (void)loadHTMLString:(NSString *)string baseURL:(NSURL *)baseURL

- (void)loadRequest:(NSURLRequest *)request

 

下面咱们就利用这些方法，在iOS平台上使用UIWebView控件来访问叶小钗兄所提供的web页面。

//ViewController.h
@interface ViewController : UIViewController
{
    UIWebView *webView;
}

//ViewController.m
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    webView = [[UIWebView alloc] initWithFrame:[[UIScreen mainScreen] bounds]];
    
    //load yexiaochai's html
    NSBundle *thisBundle = [NSBundle mainBundle];
    NSString *path = [thisBundle pathForResource:@"webapp/hotel/index" ofType:@"html"];
    NSURL *baseURL = [NSURL fileURLWithPath:path];
    NSURLRequest *urlReq = [NSURLRequest requestWithURL:baseURL];
    [self.view addSubview: webView];
    [webView loadRequest:urlReq];

在iOS模拟器中运行，咱们能够看到在Native端经过UIWebView已经加载出了Web端的内容。

固然，此时咱们只是迈出了第一步，即在Native端渲染出Web端的内容。可是尚未涉及到Native和Web之间的交互。既然说道了Native和Web交互，那么便不得不提的是另外两个重要的方法：

UIWebView控件中涉及Native和Web交互的方法

- (NSString *)stringByEvaluatingJavaScriptFromString:(NSString *)script

- (BOOL)webView:(UIWebView *)webView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest *)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType

 

除此以外，iOS的UIWebView还有一些页面可否前进后退的属性以及控制它们前进后退的方法：

UIWebView控件中关于页面前进后退的属性和方法

canGoBack

canGoForward

- (void)goBack

- (void)goForward

 

初步介绍完iOS的UIWebView以后，再让咱们来看一看Android平台上的Web页面的容器——WebView。

Android的WebView

在Android的部分，咱们首先须要知道的是在Andorid平台上咱们使用的是android.webkit下的WebView来访问页面。和iOS平台相似，Andorid平台是经过利用WebView来实现获取网络资源或是加载本地的HTML代码的。须要提醒各位注意的一点是，为了使Activity可以正确的链接上网络，在使用WebView加载远程资源时务必确保在AndroidManifest文件中开启INTERNET权限：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

而WebView加载资源的方法主要包括如下几个：

WebView加载资源的方法

public void loadUrl(String url);

public void loadUrl(String url, Map<String, String> additionalHttpHeaders);

public void loadData(String data, String mimeType, String encoding);

public void loadDataWithBaseURL(String baseUrl, String data, String mimeType, String encoding, String historyUrl);

下面咱们就利用这些方法，在Andorid平台上使用WebView控件来访问叶小钗兄所提供的web页面。

首先咱们要在Native端添加一个WebView控件，经过在layout文件中添加<WebView>就能够十分容易的实现。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<WebView  xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/webview"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
/>

固然，除了在layout中添加<WebView>元素以外，咱们能够直接经过代码在Activity设置为WebView，

WebView webview = new WebView(this);
setContentView(webview);

不过下文仍是假设咱们在layout中添加了<WebView>元素。
此时，咱们在Native端已经准备好了盛放Web页面的容器。接下来即是加载Html资源了。

WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
myWebView.loadUrl("file:///android_asset/webapp/hotel/index.html");

到这里咱们便再次将叶小钗兄的Web页面渲染了出来。
和上文描述iOS相似，此时咱们也仅仅是迈出了第一步，即在Native端渲染出Web端的内容。可是尚未涉及到Native和Web之间的交互。不过Android平台和iOS平台固然也存在着区别，例如默认状态下Andorid的WebView是不支持js的，因此若是咱们仅仅是将一个web页面做为一个没有交互的静态UI是能够的，可是若是想要使用js进而实现Native和Web的交互，那么还须要多设置一些内容。这里咱们须要获取WebView的WebSettings对象，在WebSettings中开启对js的支持。

WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();
webSettings.setJavaScriptEnabled(true);

好了，开启了对js的支持，也就是开启了对Native和Web交互的支持。而Android平台主要经过如下方法来实现Native调用web以及web调用Native的：

• public void evaluateJavaScript(String script, ValueCallback<String> resultCallback);方法能够在Native端调用JS代码，固然这里存在一个Android版本的问题，下文还会详细说明。
• 另外咱们须要使用JavascriptInterface.java，经过这个interface来完成Web调用Native的实现。

除此以外，Android的WebView固然还有和iOS的UIWebView相似的用来控制页面行为的一些方法：

1. canGoBack();
2. goBack();
3. canGoForward();
4. goForward();

0x02 Native端调用JS

在上一小节中我分别向你们介绍了iOS和Android在Native端是如何作到既可以访问Native本地资源，又可以访问远程资源的。这样在App开发的过程当中将部分经常须要更新的模块以Web的形式建立，不只仅避免了用户升级App整包替换的状况，又可以比较快速的实现多平台的更新迭代。

而这一切的背后都离不开Native和Web之间的交互。这种交互提及来无非是Native调用Web的方法，或是Web调用Native的方法。那么在本小节，我就和大伙分别聊聊iOS和Android是如何调用Web中的方法的。

iOS Native调用JS

//ViewController.h
@interface ViewController : UIViewController
{
    UIWebView *webView;
    NSMutableString *msg;
    UITextField *msgText;
    UIButton *nativeCallJsBtn;
}

//ViewController.m
- (void)createNativeCallJsSample{
    [webView loadHTMLString:@"<html><head><script language = 'JavaScript'>function msg(text){alert(text);}</script></head><body style=\"background-color: #0ff000; color: #FFFFFF; font-family: Helvetica; font-size: 10pt; width: 300px; word-wrap: break-word;\"><button type='button' onclick=\"msg('Js调用')\" style=\"margin:30 auto;width:100;height:25;\">web button</button></body></html>" baseURL:nil];
    //建立一个UITextField，用来在native调用js时向js的函数传送参数
    [self createNativeTextField];
    //建立一个按钮,用来演示Native调用js
    [self createNativeCallJsButton];
}
...
//native 调用 js
- (void)btnClickMsg{
    [msg setString:@"msg('"];
    [msg appendString:@"native调用js："];
    [msg appendString:[msgText text]];
    [msg appendString:@"')"];
    [webView stringByEvaluatingJavaScriptFromString:msg];
}

咱们首先使用UIWebView的loadHTMLString方法，直接加载了一段Html代码。其中的JS部分定义了一个函数function msg(text){alert(text);}，即调用alert方法。而在Native端，咱们使用UIWebView的stringByEvaluatingJavaScriptFromString方法来实现对JS的调用。

最左边的截图是直接点击Web页面中HTML代码生成的Button以后触发的JS的msg方法。

而中间和右边的截图，则是经过Native的UITextField控件得到用户的输入以后再经过Native的按钮控件调用btnClickMsg方法，进而调用stringByEvaluatingJavaScriptFromString方法以后，从Native端执行了JS的msg方法。

Android Native调用JS

Andorid平台与iOS在调用JS的部分十分相似。不过须要提醒各位注意两点，其一就是咱们在上文提过的，Android的WebView默认状态下没有开启和JS交互的功能。这里咱们须要获取WebView的WebSettings对象，在WebSettings中开启对js的支持。第二点须要注意的是Android的版本问题。在Kitkat(4.4)以后，咱们可使用evaluateJavaScript方法来调用JS，而以前的版本咱们直接调用WebView的loadUrl的方法，将JS代码做为参数传入。

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    ...
    WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
    WebSettings webSettings = myWebView.getSettings();
    //开启js支持
    webSettings.setJavaScriptEnabled(true);
    myWebView.loadData("<html><head><script language = 'JavaScript'>function msg(text){alert(text);}</script></head><body><button type='button' onclick= 'msg()'>web button</button></body></html>", "text/html", "utf-8");

    evaluateJavascript(myWebView);
}

....
//Native调用JS
public static void evaluateJavascript(WebView mWebview) {
    //判断版本调用不一样的方法
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
        mWebview.evaluateJavascript("msg('native call js')", null);
    } else {
        mWebview.loadUrl("msg('native call js')");
    }
}

View Code

0x03 Web调用Native

Hybrid交互设计

我想行文至此，各位应该已经明白了两大平台（iOS和Android）的Native端是如何调用JS代码的了。那么本小节则主要来聊一聊Web是如何调用Native的。Web和Native之间交互的第一步即是要约定好格式。因为我直接使用了叶小钗兄的Web部分，所以按照他设计的Web请求Native的模型：

requestHybrid({
  //建立一个新的webview对话框窗口
  tagname: 'hybridapi',
  //请求参数，会被Native使用
  param: {},
  //Native处理成功后回调前端的方法
  callback: function (data) {
  }
});

//index.html中的实际例子
requestHybrid({
    tagname: 'forward',
    param: {
        topage: 'webapp/flight/index',
        type: 'webview'
    }
});

而Native端会收到一个URL，例如：

hybrid://forward?t=1447949881120&param=%7B%22topage%22%3A%22webapp%2Fflight%2Findex%22%2C%22type%22%3A%22webview%22%7D
十分清楚，这里咱们交互使用的schema是hybrid://，在Native部分会监控Webview发出的全部schema://请求，而后分发到“控制器”hybridapi处理程序，Native控制器处理时会须要param提供的参数。下面就让咱们来分别看一下iOS和Android是如何使用Web调用Native的吧。（这里我只是简单的实现了和叶小钗兄web交互的iOS部分，Android部分演示的是一个简单的Web调用Native的例子）。

iOS Web调用Native

在iOS平台，咱们会用到shoudStartLoadWithRequest这个方法来捕获Web所发出的请求。下面咱们就来看一段简单的演示吧。

//按照和web端规定的格式，获取数据
- (BOOL)webView:(UIWebView *)webView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest *)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType {
    NSURL * url = [request URL];
    if ([[url scheme] isEqualToString:@"hybrid"]) {
        NSString *actionType = request.URL.host;
        //从url中获取web传来的参数
        NSDictionary *actionDict = [self getDicFromUrl : url];
        //根据web的指示，native端相应的作出回应
        [self doActionType:actionType : actionDict];
        return NO;
    }
    return YES;
}

//从url中获取web传来的参数
- (NSDictionary *) getDicFromUrl : (NSURL *)url{
    NSArray* paramArray = [[url query] componentsSeparatedByString:@"param="];
    NSString* paramStr = paramArray[1];
    NSString *jsonDictString = [paramStr stringByRemovingPercentEncoding];
    NSData *jsonData = [jsonDictString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSError *e;
    NSDictionary *dict = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:jsonData options:nil error:&e];
    return dict;
}

//根据web的指示，native端相应的作出回应
-(void) doActionType : (NSString*) type : (NSDictionary*) dict{
    
    if ([type isEqualToString:@"forward"]) {
        [webView goForward];
    }
    //打开一个新的Web
    if([dict[@"type"] isEqualToString: @"webview"]){
        [self web2Web: dict[@"topage"]];
    }
    //打开一个Native页面（我简化为了控件）
    else if ([dict[@"type"] isEqualToString: @"native"]){
        [self web2Native];
    }
}

 最左边的图是最开始的Web页面，点击“新开webview...”按钮以后，Native端又打开了一个新的Web页面，即中间的图所示。

最右边的图演示的是点击“跳转native...”按钮以后，Native端建立了一个Native的UI控件。

Android Web调用Native

Android平台上Web调用Native要比iOS稍微复杂一些。由于在Android平台上咱们须要借助JavaScriptInterface来实现Web调用Native的功能。

下面就让咱们演示一个小例子，不让Web调用JS的alert，相反使用Web调用Native的Dialog来显示提示吧。

首先咱们要在Android应用中引入JavaScriptInterface。

...
...
import android.webkit.JavascriptInterface;

public class WebAppInterface {
    Context mContext;

    WebAppInterface(Context c) {
        mContext = c;
    }

    @JavascriptInterface
    public void showToast(String toast) {
        Toast.makeText(mContext, toast, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
}

以后，咱们使用WebView的 addJavascriptInterface()方法将这个类和JS代码绑定，做为Web调用Native的桥梁。

WebView webView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
webView.addJavascriptInterface(new WebAppInterface(this), "Android");

最后，在Web端也作相应的实现。点击Web中的button会调用Native的showToast方法。

<input type="button" value="Say hello" onClick="showAndroidToast('Hello Android!')" />

<script type="text/javascript">
    function showAndroidToast(toast) {
        Android.showToast(toast);
    }
</script>

 

0x04 让Web的归Web，Native的归Native

到此，在没有使用C#做为开发语言的两大平台上使用Hybrid的方式令Web和Native交互的内容就介绍完了。可是，不知道各位读者是否和我有相同的感受呢？那就web和native之间的界线仍然十分明显。

事实上我认为Hybrid的最大价值其实并不在于跨平台。相反，在一些经常变更的模块的热更新的问题上使用这种将Web和Native结合的Hybrid方式是十分适合的。

这是由于它并无从本质上解决所谓的跨平台的问题，而是采用了一个十分讨巧的方式或者说是逃避问题的方式超脱于平台的范畴。而这也致使了Hybrid的缺点，好比Hybrid体验和Native相比是有距离的。所以，Hybrid是一种优秀的热更新技术，同时也是一个不完美的跨平台方案。

至于解决跨平台问题更好的方案，就交给Native端本身去想办法吧。好比三大移动平台都使用同一种语言甚至是同一个IDE进行Native部分的开发，看上去彷佛就是一个很美妙的方案。若是再加上利用Hybrid方式带来的热更新加持，结果就更棒了。

因此，就让Web的归Web，Native的归Native吧。

未完待续~~~~~