Android中JSBridge的原理与实现

Android中的JSBridge是H5与Native通信的桥梁,其作用是实现H5与Native间的双向通信。要实现H5与Native的双向通信,解决如下四个问题即可:

1、Java如何调用JavaScript
2、JavaScript如何调用Java
3、方法参数以及回调如何处理
4、通信的数据格式是怎么样的

下面从以上问题依次开始讨论:

1、Java如何调用JavaScript

在Android 中,Java与JavaScript的一切交互都是依托于WebView的。可通过如下方法来完成,其中function()即为JavaScript代码,来实现相应的具体H5层功能

WebView.loadUrl("javascript:function()");

2、JavaScript如何调用Java

要实现在JavaScript中调用Java,就需要在JavaScript中有触发Java方法的对象和方法。在JavaScript中,当调用window对象的prompt方法时,会触发Java中的WebChromeClient对象的onJsPrompt方法,因此可以利用这个机制来实现js调用native的代码。

3、方法参数以及回调处理

任何IPC通信都涉及到参数序列化的问题,同理,Java与JavaScript之间只能传递基础类型(包括基本类型和字符串),不包括其他对象或者函数。所以可以采用json格式来传递数据。JavaScript与Java相互调用不能直接获取返回值,只能通过回调的方式来获取返回结果。

4、通信的数据格式

Java与JavaScript通信需要遵循一定的通信协议,可以仿照HTTPS协议来将此协议定义为jsbridge协议:

jsbridge://className:port/methodName?jsonObj

当js调用native功能时,应当指定native层要完成某个功能调用的类名(className)和方法名(methodName),以及js传递过来的参数(jsonObj)。port值是指当native需要将操作结果返回给js时,在js中定义一个callback,并将这个callback存储在指定的位置上,这个port就定义了callback的存储位置。

JSBridge的具体工作流程图如上所示:

1、js触发调用native层的行为

JSBridge.call(className, methodName, params, callback);

将call方法中的参数组合成jsbridge协议格式的url。然后通过prompt方法将url传递到native层。

window.prompt(url);

2、通过WebChromeClient来获取js传递过来的url.

public class JSBridgeWebChromeClient extends WebChromeClient {
@Override
public boolean onJsPrompt(WebView view, String url, String message, String defaultValue, JsPromptResult result) {
result.confirm(JSBridge.callJava(view, message));
return true;
}
}

3、JSBridge类管理暴露给前端方法,前端调用的方法应该在此类中注册才可使用。register的实现是从Map中查找key是否存在,不存在则反射取得对应class中的所有方法,具体方法是在BridgeImpl中定义的,方法包括三个参数分别为WebView、JSONObject、CallBack。如果满足条件,则将所有满足条件的方法put到map中。

private static Map<String, HashMap<String, Method>> exposedMethods = new HashMap<>();
public static void register(String exposedName, Class<? extends IBridge> clazz) {
if (!exposedMethods.containsKey(exposedName)) {
try {
exposedMethods.put(exposedName, getAllMethod(clazz));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

JSBridge类中的callJava方法就是将js传递过来的URL解析,根据将要调用的类名从刚刚建立的Map中找出,根据方法名调用具体的方法,并将解析出的三个参数传递进去。

public static String callJava(WebView webView, String uriString) {
String methodName = "";
String className = "";
String param = "{}";
String port = "";
if (!TextUtils.isEmpty(uriString) && uriString.startsWith("JSBridge")) {
Uri uri = Uri.parse(uriString);
className = uri.getHost();
param = uri.getQuery();
port = uri.getPort() + "";
String path = uri.getPath();
if (!TextUtils.isEmpty(path)) {
methodName = path.replace("/", "");
}
}


if (exposedMethods.containsKey(className)) {
HashMap<String, Method> methodHashMap = exposedMethods.get(className);

if (methodHashMap != null && methodHashMap.size() != 0 && methodHashMap.containsKey(methodName)) {
Method method = methodHashMap.get(methodName);
if (method != null) {
try {
method.invoke(null, webView, new JSONObject(param), new Callback(webView, port));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
return null;
}

4、CallBack类是用来回调js中回调方法的Java对应类。Java层处理好的返回结果是通过CallBack类来实现的。在这个回调类中传递的参数是JSONObject(返回结果)、WebView和port,port应与js传递过来的port相对应。

private static Handler mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());
private static final String CALLBACK_JS_FORMAT = "javascript:JSBridge.onFinish('%s', %s);";
private String mPort;
private WeakReference<WebView> mWebViewRef;

public Callback(WebView view, String port) {
mWebViewRef = new WeakReference<>(view);
mPort = port;
}
public void apply(JSONObject jsonObject) {
final String execJs = String.format(CALLBACK_JS_FORMAT, mPort, String.valueOf(jsonObject));
if (mWebViewRef != null && mWebViewRef.get() != null) {
mHandler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mWebViewRef.get().loadUrl(execJs);
}
});
}
}

5、JSBridgeImpl类中定义所有暴露给前端的方法的具体实现。本文以showToast为例来通过native代码显示toast,并给出js的回调函数,返回一个JSONObject对象。

public static void showToast(WebView webView, JSONObject param, final Callback callback) {
String message = param.optString("msg");
Toast.makeText(webView.getContext(), message, Toast.LENGTH_SHORT).show();
if (null != callback) {
try {
JSONObject object = new JSONObject();
object.put("key", "value");
object.put("key1", "value1");
callback.apply(getJSONObject(0, "ok", object));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

6、在js中通过

JSBridge.call('bridge','showToast',{'msg': 'Hello'}, function(res){alert(JSON.stringi
fy(res))})"

即可调用在Java层定义的showToast方法,调用前不要忘记在java层的JSBridge中注册该方法。

JSBridge.register("bridge", BridgeImpl.class);

二、总结:

JSBridge的基本原理为:
H5->通过某种方式触发一个url->Native捕获到url,进行分析->原生做处理->Native调用H5的JSBridge对象传递回调。如下图

三、安全性:

  • Android4.2以下,addJavascriptInterface方法有安全漏洞,js代码可以获取到Java层的运行时对象,来伪造当前用户执行恶意代码。
  • ios7以下,JavaScript无法调用native代码。
  • 通过js声明的对象,是通过loadUrl注入到页面中的,所以这个对象是js对象,而不是Java对象,没有getClass等Object方法,因此也无法获得Runtime对象,避免了恶意代码的注入。
  • JSBridge采用URL解析的交互方式,是一套成熟的解决方案,便于拓展,无重大安全性问题。
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