开发者须要了解的 WebKit

 
  • 彭超

2013 年 3 月 18 日html

话题:JavaScriptHTML5语言 & 开发前端

 

Paul Irish是著名的前端开发工程师,同时他也是 Chrome 开发者关系团队成员,jQuery 团队成员,Modernizr、 Yeoman、CSS3 Please 和 HTML5 Boilerplate 的 lead developer。针对你们对 WebKit 的种种误解,他在本身的博客发表了《WebKit for Developers》一文,试图为你们解惑:ios

对许多开发者来讲,WebKit 就像一个黑盒。咱们把 HTML、CSS、JS 和其余一大堆东西丢进去,而后 WebKit 魔法般的以某种方式把一个看起来不错的网页展示给咱们。但事实上,Paul 的同事 Ilya Grigorik 说:css3

WebKit 才不是个黑盒。它是个白盒。而且,它是个打开的白盒。web

因此让咱们来花些时间了解这些事儿:算法

  • 什么是 WebKit?
  • 什么不是 WebKit?
  • 基于 WebKit 的浏览器是如何使用 WebKit 的?
  • 为何又有不一样的 WebKit?

如今,特别是 Opera 宣布将浏览器引擎转换为 WebKit 以后,咱们有不少使用 WebKit 的浏览器,可是咱们很难去界定它们有哪些相同与不一样。下面我争取为这个谜团作些解读。而你也将会更懂得判断浏览器的不一样,了解如何在正确的地方报告 bug,还会了解如何在特定浏览器下高效开发。chrome

标准 Web 浏览器组件windows

让咱们列举一些现代浏览器的组件:后端

  • HTML、XML、CSS、JavsScript 解析器
  • Layout
  • 文字和图形渲染
  • 图像解码
  • GPU 交互
  • 网络访问
  • 硬件加速

这里面哪些是 WebKit 浏览器共享的?差很少只有前两个。其余部分每一个 WebKit 都有各自的实现,所谓的“port”。如今让咱们了解一下这是什么意思……

WebKit Ports 是什么?

在 WebKit 中有不一样的“port”,可是这里容许我来让 WebKit hacker,Sencha 的工程主管 Ariya Hidayat 来解释:

WebKit 最多见的参考实现是 Apple 在 Mac OS X 上的实现(这也是最先和最原始的 WebKit 库)。可是你也能猜到,在 Mac OS X 下,许多不一样的接口在不少不一样的原生库下被实现,大部分集中在CoreFoundation。举例来讲,若是你定义了一个纯色圆角的按钮,WebKit 知道要去哪里,也知道要如何去绘制这个按钮。可是,绘制按钮的工做最终仍是会落到CoreGraphics去。

上面已经提到,CoreGraphics 只是 Mac port 的实现。不过 Mac Chrome 用的是Skia

随时间推移,WebKit 被“port”(移植)到了各个不一样的平台,包括桌面端和移动端。这种作法被称做“WebKit port”。对 Windows 版 Safari 来讲,Apple 经过(有限实现的)Windows 版本 CoreFoundation 来 port WebKit。

……不过 Windows 版本的 Safari如今已经死掉了

除此以外,还有不少不少其它的“port”(参见列表)。Google 建立并维护着它的 Chromium port。这其实也是一个基于 Gtk+ 的 WebKitGtk。诺基亚经过收购 Trolltech,维护着以QtWebKit module而闻名的 WebKit Qt port。

让咱们看看其中一些 WebKit ports:

  • Safari
    • OS X Safari 和 Windows Safari 使用的是不一样的 port
    • 用于 OS X Safari 的 WebKit Nightly 之后会渐渐成为一个边缘版本
  • Mobile Safari
    • 在一个私有代码分支上维护,不过代码如今正在合并到主干
    • iOS Chrome(使用了 Apple 的 WebView,不事后面的部分有不少不一样)
  • Chrome(Chromium)
  • 还有不少: Amazon Silk、Dolphin、Blackberry、QtWebKit、WebKitGTK+、The EFL port (Tizen)、wxWebKit、WebKitWinCE……

不一样的 port 专一于不一样的领域。Mac 的 port 注意力集中在浏览器和操做系统的分割上,容许把 ObjectC 和 C++ 绑定并嵌入原生应用的渲染。Chromium 专一在浏览器上。QtWebKit 的 port 在他的跨平台 GUI 应用架构上给 apps 提供运行时环境或者渲染引擎。

WebKit 浏览器共享了那些东西?

首先,让咱们来看看这些 WebKit ports 的共同之处:

(做者注:颇有意思,这些内容我写了不少次,每次 Chrome 团队成员都给我纠正错误,正如你看到的……)

  1. “WebKit 在使用相同的方式解析 WebKit。”——实际上,Chrome 是惟一支持多线程 HTML 解析的 port。
  2. “一旦解析完成,DOM 树也会构建成相同的样子。”——实际上 Shadow DOM 只有在 Chromium 才被开启。因此 DOM 的构造也是不一样的。自定义元素也是如此。
  3. “WebKit 为每一个人建立了‘window’对象和‘document’对象。”——是的,尽管它暴露出的属性和构造函数能够经过feature flags来控制。
  4. “CSS 解析都是相同的。将 CSS 解析为对象模型是个至关标准的过程。”——不过,Chrome 只支持 -webkit- 前缀,而 Apple 和其余的 ports 支持遗留的 -khtml- 和 -apple- 前缀。
  5. “布局定位?这些是基本生计问题啊”—— 尽管 Sub-pixel layout 和 saturated layout 算法是 WebKit 的一部分,不过各个 port 的实现效果仍是有不少不一样。

因此,状况很复杂。

就像 Flickr 和 GitHub 经过 flag 标识来实现本身的功能同样,WebKit 也有相同处理。这容许各个 port 自行决定是否启用WebKit 编译特性标签的各类功能。经过命令行开关,或者经过about:flags还能够控制是否经过运行时标识来展现功能特性。

好,如今让咱们再尝试一次搞清楚 WebKit 究竟有哪些相同…

每一个 WebKit port 有哪些共同之处

  • DOM、winow、document
  • CSS 对象模型
  • CSS 解析,键盘事件处理
  • HTML 解析和 DOM 构建
  • 全部的布局和定位
  • Chrome 开发工具和 WebKit 检查器的 UI 与检查器
  • contenteditable、pushState、文件 API、大多数 SVG、CSS Transform math、Web Audio API、localStorage 等功能
  • 不少其余功能与特性

这些领域如今有点儿模糊,让咱们尝试把事情弄得更清楚一点。

什么是 WebKit port 们并无共享的:

  • GPU 相关技术
    • 3D 转换
    • WebGL
    • 视频解码
  • 将 2D 图像绘制到屏幕
    • 解析方式
    • SVG 和 CSS 渐变绘制
  • 文字绘制和断字
  • 网络层(SPDY、预渲染、WebSocket 传输)
  • JavaScript 引擎
    • JavaScriptCore 在 WebKit repo 中。V8 和 JavaScriptCore 被绑定在 WebKit 中。
  • 表单控制器的渲染
  • <video> 和 <audio> 的元素表现和解码实现
  • 图像解码
  • 页面导航 前进 / 后退
    • pushState() 的导航部分
  • SSL 功能,好比 Strict Transport Security 和 Public Key Pins

让咱们谈谈其中的 2D 图像部分: 根据 port 的不一样,咱们使用彻底不一样的库来处理图像到屏幕的绘制过程:

更宏观一点来看,一个最近刚添加的功能:CSS.supports() 在除了没有 css3 特性检测功能的 win 和 wincairo 这两个 port 以外,在其它全部 port 中都可用

如今到了卖弄学问的技术时间。上面讲的内容其实并不正确。事实上那是 WebCore 被共享的东西。而 WebCore 实际上是当你们讨论 HTML 和 SVG 的布局、渲染和 DOM 处理时提到的 WebKit。技术上讲,WebKit 是 WebCore 和各类 ports 之间的绑定层,尽管一般来讲这个差异并不那么重要。

一个图表应该能够帮助你们理解:

WebKit 中的许多组件都是能够更换的(图中标灰色的部分)。

举个例子来讲,Webkit 的 JavaScript 引擎,JavaScriptCore,是 WebKit 的默认组件。(它最初是当 WebKit 从 KHTML 分支时从 KJS 演变来的)。同时,Chromium port 用 V8 引擎作了替换,还使用了独特的 DOM 绑定来映射上面的组件。

字体和文字渲染是平台上的重要部分。在 WebKit 中有两个独立的文字路径:Fast 和 Complex。这二者都须要平台特性的支持,可是 Fast 只须要知道如何传输字型,而 Complex 实际上须要掌握平台上全部的字符串,并说“请绘制这个吧”。

"WebKit 就像一个三明治。尽管 Chromium 的包装更像是一个墨西哥卷。一个美味的 Web 平台墨西哥卷。"

—— Dimitri Glazkov, Chrome WebKit hacker,Web Components 和 Shadow DOM 拥护者。

如今,让咱们放宽镜头看看一些 port 和一些子系统。下面是 WebKit 的 5 个 port;尽管它们共享了 WebCore 的大部分,但考虑一下它们的 stack 有哪些不一样。

  Chrome (OS X) Safari (OS X) QtWebKit Android Browser Chrome for iOS
Rendering Skia CoreGraphics QtGui Android stack/Skia CoreGraphics
Networking Chromium network stack CFNetwork QtNetwork Fork of Chromium’s network stack Chromium stack
Fonts CoreText via Skia CoreText Qt internals Android stack CoreText
JavaScript V8 JavaScriptCore JSC (V8 is used elsewhere in Qt) V8 JavaScriptCore (without JITting) *

*iOS Chrome 注:你可能知道它使用 UIWebView。因为 UIWebView 的能力限制。它只能使用移动版 Safari 的渲染层,JavaScriptCore(而不是 V8)和单进程模式。然而,大量的 Chromium 代码仍是起到了调节做用 ,好比网络层、同步、书签架构、地址栏、度量工具和崩溃报告。(同时,因为 JavaScript 不多成为移动端的瓶颈,缺乏 JIT 编译器只有很小的影响。)

好吧,那么咱们该怎么办?

如今全部 WebKit 彻底不一样了,我好怕。

别这样!WebKit 的 layoutTests 覆盖面很是广(据最新统计,有 28,000 个 layoutTests),这些 test 不只针对已存在的特性,并且针对任何发现的回归。实际上,每当你探索一些新的或难懂的 DOM/CSS/HTML5 特性时,在整个 web 平台上,layoutTests 常常已经有了一些奇妙的小 demo。

另外,W3C 正在努力研究一致性测试套件。这意味着咱们能够期待使用同一个测试套件来测试不一样的 WebKit port 和浏览器,以此来得到更少的怪异模式,和一个带来更少的怪癖模式和更具互操做性的 web。对全部参加过Test The Web Forward活动的人们……致谢!

Opera 刚刚迁移到了 WebKit 了。会怎样?

Robert Nyman 和 Rob Hawkes 也谈到了这个 ,可是我会再补充一些:Opera 在公告中明显指出Opera 将采用 Chromium。这意味着 WebGL,Canvas,HTML5 表单,2D 图像实现——Chrome 和 Opera 将在全部这些功能上保持一致。API 和后端实现也会彻底相同。因为 Opera 是基于 Chromium,你能够有足够的信心去相信你的尖端工做将会在 Chrome 和 Opera 上得到兼容。

我还应该指出,全部的 Opera 浏览器都将采用 Chromium:包括他的 Windows,Mac、Linux 版本,和 Opera Mobile(彻底成熟的移动浏览器)。甚至 Opera Mini 都将使用基于 Chromium 的服务器渲染集群来替换当前的基于 Presto 的服务器端渲染。

……那 WebKit Nightly 是什么?

它是 WebKit 的mac port ,和 Safari 运行的二进制文件同样(尽管会替换一些底层库)。由于苹果在项目中起主导地位,因此它的表现和功能与 Safari 的老是那么一致。在不少状况下,当其它 port 可能会试验新功能的时候,Apple 却显得相对保守。无论怎样,若是你想我用中学同样的类比,想一想这个好了:WebKit Nightly 对于 Safari 就像 Chromium 对于 Chrome。

一样的,Chrome Canary 有着最新的 WebKit 资源。

告诉我更多的 WebKit 内幕吧。

就在这儿了,小伙子:

扩展阅读:

JavaScriptHTML5语言 & 开发