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Android中JS与Java的极简交互库－SimpleJavaJsBridge

安卓开发精选 · 公众号 · android · 2016-10-10 08:18

正文

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来源：伯乐在线专栏作者 - 牛犇
链接：http://android.jobbole.com/84930/
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前言

最近接触android中js与java交互的东西很多，当然它们之间的交互方式有几种，但是我觉得这几种交互方式都存在一定的不足，这是我决定编写SimpleJavaJsBridge这个库的关键原因。

我会按以下顺序进行本文章：

现有js与java通信方案及不足
js与java完美通信方案设计
SimpleJavaJsBridge

现在进入正题

1. 现有js与java通信方案及不足

先来说明一点js与java通信，指的是js既可以给java发送消息，同时java也可以给js发送消息。那就来屡屡它们之间的通信方案。

1.1 java给js发送消息

官方唯一指定方法是通过webview的loadUrl(String)方法进行的，看下的伪代码:

//例子：调用js的test(param)方法
webView.loadUrl("javascript:test(1)");

调用方法非常的简单，”javascript:”+js方法的名字＋方法的参数值拼接成一个字符串就可以给js发送消息了，犹如是在直接调用js的方法。

1.2 js给java发送消息

js给java发送消息实际上只有2种方案，依次来分析下这2种方案。

1.2.1 官方方法

先看下伪代码：

//该类封装了提供给js调用的方法
        public class JSBridge{
                //提供给js的方法
                public void invokeByJs(String msg){

                }
        }

        //把JSBridge对象注入WebView中，同时起一个别名
        webView.addJavascriptInterface(new JSBridge(),"jsBridge");

        //js调用java方法
        window.jsBridge.invokeByJs('hello java');

这种方法其实是把一个对象注入到WebView中，js给java发送消息的方式是

window.注入WebView的java对象的所对应name值.javaMethod(param...);

这其实也犹如在java代码中调用java的方法，因为java提供给js的方法名，方法参数是啥，js在发送消息时，方法名与参数必须保持一致，这也是这些java代码不能进行混淆的原因。

但是这种方法存在一个严重的漏洞，虽然官方在android4.4的时候给出了相应的解决方案，但是android4.4以下的版本还得解决该漏洞，因此一些巨人们就开始琢磨着解决这个坑，第二种方法由此诞生。

1.2.2 js传递约定好的字符串给java

这种方案的主要原理是：

找到一个js可以给java发送消息的入口（这个入口有onJsPrompt,onJsAlert等等)
js通过入口把消息按既定好的规则拼接成字符串传递给java
java按照既定好的规则对字符串进行解析
根据解析数据，通过反射来调用自己相应方法

这种方法使用起来要比官方方法（第一种方法）麻烦。

1.3 存在的不足

上面介绍了js与java的通信方法，那我就来分析下我认为存在的不足。

1.3.1 java给js发送消息方法和js给java发送消息的官方方法存在的不足

1.3.1.1 强依赖

java给js发送消息的方法，和js给java发送消息的官方方法都存在着强依赖的问题，都要高度依赖对方的方法名字，方法参数。强依赖发生于同一模块内，个人觉得不是问题甚至是高内聚的体现。但是java与js可以说是处于两个不同的模块或者叫两个不同世界，只要js提供给java的方法发生变化，java也得改动，同理java提供给js的方法也如此。处于两个不同模块知道对方的细节越少越好，这样耦合性就会降低，耦合性降低的好处就不用说了。

1.3.1.2 强依赖导致js需要兼容不同的系统

先看段伪代码：

function location(){
        //是ios系统，采用给ios发送消息的方法
        if(isIOS){
                给ios发送消息；
        }else if(isAndroid){
                给android发送消息；
        }
  }

上面的代码展示的是js使用native的定位功能的代码，因为js在给不同的系统发送消息的方式不一样，就会出现if else if 这样的兼容语句。当前js代码只被ios和android使用，假如还会被wp或pc来使用，那if else if岂不是要恶心死。产生该问题的主要原因是：js代码在针对不同的系统自己独有的通信方式进行通信。

1.3.1.3 给不存在的接口发送消息没反馈

java在给js的一个不存在接口发送消息时，java根本不知道该接口不存在，java只会傻傻的等待。同理js在给java的一个不存在接口发送消息时，js是可以通过捕获异常来知道该接口不存在，但是这不是最好的解决方案。

给不存在接口发送消息没反馈会导致js代码充斥着if else if语句，看段伪代码：

//调用java的定位方法
  function location(){
        //1.1版本以上才会调用定位功能
        if(androidAppVersion > '1.1'){
                发送消息给java；
        }else{
                给用户提示，暂不支持定位功能；
        }
  }

这是一段调用java进行定位的js代码，android app在版本1.1的时候才增加了定位的功能，因此对于1.1以下版本是不支持这功能的，因此js代码里面非常有必要根据版本号进行判断。这只是由于版本问题导致if else if的一个小小的缩影。还有一些其他情况导致if else if的产生比如一份js代码被多个业务使用。

1.3.2 js给java发送消息的第二种方法存在不足

上文提到的js给java发送消息的第二种方法，它解决了存在的漏洞，但是这种方法，使用起来要比第一种方法复杂，java会多做以下工作：

解析js传递给java的字符串，把调用的接口，参数解析出来
把调用的接口，参数映射到相应的方法

不论js传递给java的字符串是json格式还是其他格式，解析这样的字符串肯定是

一件无趣的重复的体力劳动。

若想解决以上的问题，我们有必要设计一套完美的通信方案。

2. js与java完美通信方案设计

2.1 一套完美的js与java的通信方案应满足以下几点:

js与java知道对方的细节越少越好，越少它们的耦合性越低。那到底多少为好呢？我个人觉得互相暴漏给对方一个接口足矣。这样js与native的通信就类似于通过一个管道通信或者说类似于socket通信(降低强依赖)
js与java之间通信，需要定义好一套通信协议或者叫通信规则，在管道之间传递通信协议。这样它们之间的通信是针对一套定义好的协议进行的，而不是针对每个系统自己独有的通信方式（好处js就不会出现兼容不同的系统的if else if代码）
主动发送消息给对方时，对方必须对该消息予以反馈，即使主动发送消息者对反馈消息不感兴趣，（反馈信息可以去掉由于版本兼容等带来的if else if兼容代码）

2.2 那我们就开始设计js与java之间的通信方案

2.2.1 互相暴漏给对方一个接口

js为java提供一个唯一的接口，这个接口可以是在java端写死的，也可以是js传递过来的（这样更灵活）。所有发送给js的消息（请求消息和反馈消息）都通过该接口
java为js提供的一个唯一的接口，因为官方的方法存在漏洞，我们采用在onJsPrompt方法中接收js发送的所有消息，当然大家还可以选择其他方法来接收js的消息，这不是重点。

2.2.2 js与java之间通信协议的制定

js与java之间的通信特别类似于网络请求，主动发起消息的行为可以称为request（请求消息），对该消息的反馈可以称为response（响应消息）。

request

一个request封装了请求对方的哪个接口，以及该接口所需要的参数。

response

一个response封装了状态信息（可以知道处理的结果是成功还是失败）和处理结果。

如何接收对方发送的response消息?

大家都应该都会想到，在发送消息的时候传递一个回调接口就行了，但是因为js与java之间是跨语言的，尤其是java是不可能把回调接口传递给js，js虽然可以传递过来但是会有问题，所以这时候有一种解决办法：

在给对方发送request消息时，为回调接口生成一个唯一的id值，把id值存入request中发出。
同时把回调接口缓存起来。
在接收到response时，从response解析这个id值，根据id值查找到回调接口。

因此request和response中还得包含回调id这个值。

通信协议的格式

request数据格式：

{
          //接口名称
          "interfaceName":"test",
          //回调id值
          "callbackId":"c_111111",
          //传递的参数
          "params":{
                 ....
          }
     }

response数据格式：

{
            //回调id，同时这也是response的标志
           "responseId":"c_111111",
            //response数据
           "data":{
               //状态数据
              "status":"1",
              "msg":"ok",
              //response的处理结果数据
              "values":{
                     ......
              }
          }
     }

到此通信协议就已经定义好了。

2.2.3 让繁琐的无趣的重复的苦力活儿不再有

大家可以看到通信协议request和response都是json格式，从json中解析数据或者把数据封装为json都是重复的苦力活儿。

这也是我一直想着力解决的痛点，解决之道是从retrofit中获得启发的，应用注解来解决以上问题。

关于js与java完美通信的设计思想到此为止，这也是SimpleJavaJsBridge这个库的核心思想，那我们就来看下SimpleJavaJsBridge。

3. SimpleJavaJsBridge

SimpleJavaJsBridge我为什么要起一个这样的名字，首先它解决了上文中提到的让繁琐的无趣的重复的苦力活儿不再有的问题，对于不管是从json中解析数据还是把数据封装成json，使用者都不需要关心，让使用者很省心；并且它使用起来也非常的简单，在稍后的例子中大家会体会到，所以用了simple这个词儿。通过它java可以给js发送消息，并且接收js的响应消息；同时js也可以给java发送消息，同样接收java的响应消息。因此它是java与js之间通信的桥梁，因此它的名字叫为SimpleJavaJsBridge。

3.1 如何解决繁琐的无趣的重复的苦力活儿？

解决这个问题思路来自于鼎鼎有名的Retrofit，Retrofit通过注解的方式解决了构建request和解析response的问题，因此注解也可以解决我现在遇到的问题。那我们就来认识下这些注解。

InvokeJSInterface

用来标注java给js发送消息的方法，它的value值代表js提供的功能的接口名字

JavaCallback4JS

用来标注java提供给js的回调方法的

JavaInterface4JS

用来标注java提供给js的接口，它的value值代表功能的接口名字

Param

用来标注参数或者类的实例属性，它的value值代表参数被存入json中的key值，它的needConvert代表当前的参数是否需要进行转换，因为通过JsonObject类往json中存放的数据是有要求的，JsonObject中只能存放基本数据和JsonObject和JsonArray这些数据类型，对于其他的类型就得进行转换了。因此只要是不能直接通过JsonObject存放的类型该值必须为true

ParamCallback

用来标注回调类型的参数，比如发送request给js的方法中，需要有一个回调参数，那这个参数必须用它来标注

ParamResponseStatus

用来标注响应状态类型的参数，比如：statusCode，StatusMsg这些参数，它的value值是json中的key值。

3.2 SimpleJavaJsBridge使用

3.2.1 构建一个SimpleJavaJsBridge实例

SimpleJavaJsBridge instance = new SimpleJavaJsBridge.Builder()
          .addJavaInterface4JS(javaInterfaces4JS)
          .setWebView(webView)
           .setJSMethodName4Java("_JSBridge._handleMessageFromNative")
          .setProtocol("niu","receive_msg").create();

通过SimpleJavaJsBridge.Builder来构建一个SimpleJavaJsBridge对象，

addJavaInterface4JS用来添加java提供给js的接口
setWebView 设置WebView这是必须进行设置的
setJSMethodName4Java 设置js为java唯一暴漏的方法名字
setProtocol设置协议字段，这也是必须的，这个字段主要是为了ios而设置的

当然还可以调用其他的一些方法对SimpleJavaJsBridge进行设置

3.2.2 java给js提供接口

java给js提供一个无参的接口

/** * 给js发送响应消息的接口*/
      public interface   IResponseStatusCallback {
           void callbackResponse(@ParamResponseStatus("status") int status, @ParamResponseStatus("msg") String msg);
      }

      //java提供给js的"tes4"接口，@ParamCallback标注的是给js发送消息的回调
      @JavaInterface4JS("test4")
      public void test3(@ParamCallback IResponseStatusCallback jsCallback) {
          进行相应处理...;
          //给js发送响应消息
           jsCallback.callbackResponse(1, "ok");
      }

      //下面是js代码,js给java的"test4"接口发送消息
      _JSNativeBridge._doSendRequest("test4", {}, function(responseData){

      });

java给js提供带有参数的接口

/** * 给js发送响应消息的接口*/
      public interface   IResponseStatusCallback {
           void callbackResponse(@ParamResponseStatus("status") int status, @ParamResponseStatus("msg") String msg);
      }

      /** * 必须有无参构造函数，只有被@Param注解的属性才会存入json中*/
      public static class Person {
           @Param("name")
           String name;

           @Param("age")
           public int age;

           public Person() {    }

           public Person(String name, int age) {
              this.name = name;
              this.age = age;
           }
      }

      //java提供给js的“test1”接口，Person是无法直接往JsonObject中存放的，
      //所以needConvert必须为true，会自动把Person中用注解标注的属性放入json中
      @JavaInterface4JS("test1")
      public void test(@Param(needConvert = true) Person personInfo, @ParamCallback IResponseStatusCallback jsCallback) {
             对收到的数据进行处理....;
             jsCallback.callback(1, "ok");
      }

      //下面是js代码,js给java的"test1"接口发送消息
      _JSNativeBridge._doSendRequest("test1", {"name":"niu","age":10}, function(responseData){

      });

3.2.3 给js发送消息

//给js发送消息的方法要定义在一个interface中，因为这个过程是模仿Retrofit的
    public interface IInvokeJS {

          //复杂类型，只有用@Param标注的属性才会放入json中
          public static class City{
                   @Param("cityName")
                   public String cityName;

                   @Param("cityProvince")
                   public String cityProvince;

                   public int cityId;
          }

          //给js的“exam”接口发送数据，参数是需要传递的数据
          @InvokeJSInterface("exam")
          void exam(@Param("test") String testContent, @Param("id") int id,@ParamCallback IJavaCallback2JS iJavaCallback2JS);

          //给js的“exam1”接口发送数据，参数同样也是需要传递的数据
          @InvokeJSInterface("exam1")
          void exam1(@Param(needConvert = true) City city, @ParamCallback IJavaCallback2JS iJavaCallback2JS);
    ｝

   //使用，使用方式和Retrofit一样，先使用SimpleJavaJsBridge的
  //createInvokJSCommand实例方法生成一个IInvokeJS实例
  IInvokeJS invokeJs = simpleJavaJsBridge.createInvokJSCommand(IInvokeJS.class);

  //给js的"exam"发送消息，发送的是基本数据类型
  invokeJs.exam("hello js",20, new IJavaCallback2JS{
            //接收js发送的响应数据的回调方法，该方法的名字可以任意，但必须用@JavaCallback4JS标注
            @JavaCallback4JS
            public void callback(@ParamResponseStatus("msg")String statusMsg,@Param("msg") String msg) {

            }
  });

City city = new City();
city.cityName = "长治";
city.cityId = 11;
city.cityProvince = "山西";
//给js的“exam1”发送消息，city是一个复杂对象
invokeJs.exam1(city, new IJavaCallback2JS{
            @JavaCallback4JS
            public void callback(@ParamResponseStatus("msg")String statusMsg,@Param("msg") String msg) {

            }
  });

总结

SimpleJavaJsBridge库在js与java的通信中带来以下优点：

js代码中不再有由于系统或者app版本甚至业务原因产生的if else if的兼容语句
java不需要再关心数据封装为json或者从json中解析数据的繁琐工作
让js与java之间的通信更简单

若你动心了可以下载来试用下:SimpleJavaJsBridge
https://github.com/niuxiaowei/SimpleJavaJsBridge.git

参考：大头鬼的https://github.com/niuxiaowei/JsBridge.git

专栏作者简介（点击 → 加入专栏作者）

牛犇：本人从毕业到现在一直从事android开发工作，现就职于滴滴出行。本人热爱编程，兴趣爱好打台球，游泳。联系方式：微信/qq: 704451290

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