開發者需要了解的WebKit

 轉載自http://kb.cnblogs.com/page/173582/

Paul Irish是著名的前端開發工程師,同時他也是Chrome開發者關係團隊成員,jQuery團隊成員,Modernizr、 Yeoman、CSS3 Please和HTML5 Boilerplate的lead developer。針對大家對WebKit的種種誤解,他在自己的博客發表了《WebKit for Developers》一文,試圖爲大家解惑。

  對許多開發者來說,WebKit就像一個黑盒。我們把HTML、CSS、JS和其他一大堆東西丟進去,然後WebKit魔法般的以某種方式把一個看起來不錯的網頁展現給我們。但事實上,Paul的同事Ilya Grigorik說:

WebKit纔不是個黑盒。它是個白盒。並且,它是個打開的白盒。

  所以讓我們來花些時間瞭解這些事兒:

  • 什麼是WebKit?

  • 什麼不是WebKit?

  • 基於WebKit的瀏覽器是如何使用WebKit的?

  • 爲什麼又有不同的WebKit?

  現在,特別是Opera宣佈將瀏覽器引擎轉換爲WebKit之後,我們有很多使用WebKit的瀏覽器,但是我們很難去界定它們有哪些相同與不同。下面我爭取爲這個謎團做些解讀。而你也將會更懂得判斷瀏覽器的不同,瞭解如何在正確的地方報告bug,還會了解如何在特定瀏覽器下高效開發。

  標準Web瀏覽器組件

  讓我們列舉一些現代瀏覽器的組件:

  • HTML、XML、CSS、JavsScript解析器

  • Layout

  • 文字和圖形渲染

  • 圖像解碼

  • GPU交互

  • 網絡訪問

  • 硬件加速

  這裏面哪些是WebKit瀏覽器共享的?差不多隻有前兩個。其他部分每個WebKit都有各自的實現,所謂的“port”。現在讓我們瞭解一下這是什麼意思……

  WebKit Ports是什麼?

  在WebKit中有不同的“port”,但是這裏允許我來讓WebKit hacker,Sencha的工程主管Ariya Hidayat來解釋:

WebKit最常見的參考實現是Apple在Mac OS X上的實現(這也是最早和最原始的WebKit庫)。但是你也能猜到,在Mac OS X下,許多不同的接口在很多不同的原生庫下被實現,大部分集中在CoreFoundation。舉例來說,如果你定義了一個純色圓角的按鈕,WebKit知道要去哪裏,也知道要如何去繪製這個按鈕。但是,繪製按鈕的工作最終還是會落到CoreGraphics去。

  上面已經提到,CoreGraphics只是Mac port的實現。不過Mac Chrome用的是Skia

隨時間推移,WebKit被“port”(移植)到了各個不同的平臺,包括桌面端和移動端。這種做法被稱作“WebKit port”。對Windows版Safari來說,Apple通過(有限實現的)Windows版本CoreFoundation 來port WebKit。

  ……不過Windows版本的Safari現在已經死掉了

除此之外,還有很多很多其它的“port”(參見列表)。Google創建並維護着它的Chromium port。這其實也是一個基於Gtk+的WebKitGtk。諾基亞通過收購Trolltech,維護着以QtWebKit module而聞名的WebKit Qt port。

  讓我們看看其中一些WebKit ports:

  • Safari

    • OS X Safari和Windows Safari使用的是不同的port

    • 用於OS X Safari的WebKit Nightly以後會漸漸成爲一個邊緣版本

  • Mobile Safari

    • 在一個私有代碼分支上維護,不過代碼現在正在合併到主幹

    • iOS Chrome(使用了Apple的WebView,不過後面的部分有很多不同)

  • Chrome(Chromium)

  • 還有很多: Amazon Silk、Dolphin、Blackberry、QtWebKit、WebKitGTK+、The EFL port (Tizen)、wxWebKit、WebKitWinCEweixinhuyu.net/news/521.html……

  不同的port專注於不同的領域。Mac的port注意力集中在瀏覽器和操作系統的分割上,允許把ObjectC和C++綁定並嵌入原生應用的渲染。Chromium專注在瀏覽器上。QtWebKit的port在他的跨平臺GUI應用架構上給apps提供運行時環境或者渲染引擎。

  WebKit瀏覽器共享了那些東西?

  首先,讓我們來看看這些WebKit ports的共同之處:

  (作者注:很有意思,這些內容我寫了很多次,每次Chrome團隊成員都給我糾正錯誤,正如你看到的……)

  1. “WebKit在使用相同的方式解析WebKit。”——實際上,Chrome是唯一支持多線程HTML解析的port。

  2. “一旦解析完成,DOM樹也會構建成相同的樣子。”——實際上Shadow DOM只有在Chromium才被開啓。所以DOM的構造也是不同的。自定義元素也是如此。

  3. “WebKit爲每個人創建了‘window’對象和‘document’對象。”——是的,儘管它暴露出的屬性和構造函數可以通過feature flags來控制。

  4. “CSS解析都是相同的。將CSS解析爲對象模型是個相當標準的過程。”——不過,Chrome只支持-webkit-前綴,而Apple和其他的ports支持遺留的-khtml-和-apple-前綴。

  5. “佈局定位?這些是基本生計問題啊”—— 儘管Sub-pixel layout和saturated layout算法是WebKit的一部分,不過各個port的實現效果還是有很多不同。

  所以,情況很複雜。

  就像Flickr和GitHub通過flag標識來實現自己的功能一樣,WebKit也有相同處理。這允許各個port自行決定是否啓用WebKit編譯特性標籤的各種功能。通過命令行開關,或者通過about:flags還可以控制是否通過運行時標識來展示功能特性。

  好,現在讓我們再嘗試一次搞清楚WebKit究竟有哪些相同…

  每個WebKit port有哪些共同之處

  • DOM、winow、document

  • CSS對象模型

  • CSS解析,鍵盤事件處理

  • HTML解析和DOM構建

  • 所有的佈局和定位

  • Chrome開發工具和WebKit檢查器的UI與檢查器

  • contenteditable、pushState、文件API、大多數SVG、CSS Transform math、Web Audio API、localStorage等功能

  • 很多其他功能與特性

  這些領域現在有點兒模糊,讓我們嘗試把事情弄得更清楚一點。

  什麼是WebKit port們並沒有共享的:

  • GPU相關技術

    • 3D轉換

    • WebGL

    • 視頻解碼

  • 將2D圖像繪製到屏幕

    • 解析方式

    • SVG和CSS漸變繪製

  • 文字繪製和斷字

  • 網絡層(SPDY、預渲染、WebSocket傳輸)

  • JavaScript引擎

    • JavaScriptCore 在WebKit repo中。V8和JavaScriptCore被綁定在WebKit中。

  • 表單控制器的渲染

  • <video>和<audio>的元素表現和解碼實現

  • 圖像解碼

  • 頁面導航 前進/後退

    • pushState()的導航部分

  • SSL功能,比如Strict Transport Security和Public Key Pins

  讓我們談談其中的2D圖像部分: 根據port的不同,我們使用完全不同的庫來處理圖像到屏幕的繪製過程:

  更宏觀一點來看,一個最近剛添加的功能:CSS.supports()在除了沒有css3特性檢測功能的win和wincairo這兩個port之外,在其它所有port中都可用

  現在到了賣弄學問的技術時間。上面講的內容其實並不正確。事實上那是WebCore被共享的東西。而WebCore其實是當大家討論HTML和SVG的佈局、渲染和DOM處理時提到的WebKit。技術上講,WebKit是WebCore和各種ports之間的綁定層,儘管通常來說這個差別並不那麼重要。

  一個圖表應該可以幫助大家理解:

  WebKit中的許多組件都是可以更換的(圖中標灰色的部分)。

  舉個例子來說,Webkit的JavaScript引擎,JavaScriptCore,是WebKit的默認組件。(它最初是當WebKit從KHTML分支時從KJS演變來的)。同時,Chromium port用V8引擎做了替換,還使用了獨特的DOM綁定來映射上面的組件。

  字體和文字渲染是平臺上的重要部分。在WebKit中有兩個獨立的文字路徑:Fast和Complex。這兩者都需要平臺特性的支持,但是Fast只需要知道如何傳輸字型,而Complex實際上需要掌握平臺上所有的字符串,並說“請繪製這個吧”。

"WebKit就像一個三明治。儘管Chromium的包裝更像是一個墨西哥卷。一個美味的Web平臺墨西哥卷。"

—— Dimitri Glazkov, Chrome WebKit hacker,Web Components和Shadow DOM擁護者。

  現在,讓我們放寬鏡頭看看一些port和一些子系統。下面是WebKit的5個port;儘管它們共享了WebCore的大部分,但考慮一下它們的stack有哪些不同。


Chrome (OS X)Safari (OS X)QtWebKitAndroid BrowserChrome for iOS
RenderingSkiaCoreGraphicsQtGuiAndroid stack/SkiaCoreGraphics
NetworkingChromium network stackCFNetworkQtNetworkFork of Chromium’s network stackChromium stack
FontsCoreText via SkiaCoreTextQt internalsAndroid stackCoreText
JavaScriptV8JavaScriptCoreJSC (V8 is used elsewhere in Qt)V8JavaScriptCore (without JITting) *

  *iOS Chrome注:你可能知道它使用 UIWebView。由於UIWebView的能力限制。它只能使用移動版Safari的渲染層,JavaScriptCore(而不是V8)和單進程模式。然而,大量的Chromium 代碼還是起到了調節作用 ,比如網絡層、同步、書籤架構、地址欄、度量工具和崩潰報告。(同時,由於JavaScript很少成爲移動端的瓶頸,缺少JIT編譯器只有很小的影響。)

  好吧,那麼我們該怎麼辦?

  現在所有WebKit完全不同了,我好怕。

  別這樣!WebKit的layoutTests覆蓋面非常廣(據最新統計,有28,000個layoutTests),這些test不僅針對已存在的特性,而且針對任何發現的迴歸。實際上,每當你探索一些新的或難懂的DOM/CSS/HTML5特性時,在整個web平臺上,layoutTests經常已經有了一些奇妙的小demo。

  另外,W3C正在努力研究一致性測試套件。這意味着我們可以期待使用同一個測試套件來測試不同的WebKit port和瀏覽器,以此來獲得更少的怪異模式,和一個帶來更少的怪癖模式和更具互操作性的web。對所有參加過Test The Web Forward活動的人們……致謝!

  Opera剛剛遷移到了WebKit了。會怎樣?

  Robert Nyman和 Rob Hawkes也談到了這個 ,但是我會再補充一些:Opera在公告中明顯指出Opera將採用Chromium。這意味着WebGL,Canvas,HTML5 表單,2D圖像實現——Chrome和Opera將在所有這些功能上保持一致。API和後端實現也會完全相同。由於Opera是基於 Chromium,你可以有足夠的信心去相信你的尖端工作將會在Chrome和Opera上獲得兼容。

  我還應該指出,所有的Opera瀏覽器都將採用Chromium:包括他的Windows,Mac、Linux版本,和Opera Mobile(完全成熟的移動瀏覽器)。甚至Opera Mini都將使用基於Chromium的服務器渲染集羣來替換當前的基於Presto的服務器端渲染。

  ……那WebKit Nightly是什麼?

  它是WebKit的mac port ,和Safari運行的二進制文件一樣(儘管會替換一些底層庫)。因爲蘋果在項目中起主導地位,所以它的表現和功能與Safari的總是那麼一致。在很多情況下,當其它port可能會試驗新功能的時候,Apple卻顯得相對保守。不管怎樣,如果你想我用中學一樣的類比,想想這個好了:WebKit Nightly對於Safari就像Chromium對於Chrome。

  同樣的,Chrome Canary 有着最新的WebKit資源。


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