从 微信 JS-SDK 认识 JSBridge

前言

前段时间由于要实现 H5 移动端拉取微信卡包并同步卡包数据的功能，于是在项目中引入了 微信 JS-SDK（jweixin）[1] 相关包实现功能，但也由此让我对其产生了好奇心，于是打算好好了解下相关的内容，通过查阅相关资料发现这其实属于 JSBridge 的一种实现方式。

因此，只要了解 JSBridge 就能明白 微信 JS-SDK 是怎么一回事。

为什么需要 JSBridge？

相信大多数人都有相同的经历，第一次了解到关于 JSBridge 都是从 微信 JS-SDK（WeiXinJSBridge） 开始，当然如果你从事的是 Hybrid 应用 或 React-Native 开发的话相信你自然（应该、会）很了解。

其实 JSBridge 早就出现并被实际应用了，如早前桌面应用的消息推送等，而在移动端盛行的时代已经越来越需要 JSBridge，因为我们期望移动端（Hybrid 应用 或 React-Native）能做更多的事情，其中包括使用 客户端原生功能 提供更好的 交互 和 服务 等。

然而 JavaScript 并不能直接调用和它不同语言（如 Java、C/C++ 等）提供的功能特性，因此需要一个中间层去实现 JavaScript 与 其他语言 间的一个相互协作，这里通过一个 Node 架构来进行说明。

Node 架构

核心内容如下：

• 顶层 Node Api
  提供 http 模块、流模块、fs文件模块等等，可以通过 JavaScript 直接调用
• 中间层 Node Bindings
  主要是使 JavaScript 和 C/C++ 进行通信，原因是 JavaScript 无法直接调用 C/C++ 的库（libuv），需要一个中间的桥梁，node 中提供了很多 binding，这些称为 Node bindings
• 底层 V8 + libuv
  v8 负责解释、执行顶层的 JavaScript 代码
  libuv 负责提供 I/O 相关的操作，其主要语言是 C/C++ 语言，其目的就是实现一个 跨平台（如 Windows、Linux 等）的异步 I/O 库，它直接与操作系统进行交互

这里不难发现 Node Bindings 就有点类似 JSBridge 的功能，所以 JSBridge 本身是一个很简单的东西，其更多的是 一种形式、一种思想。

为什么叫 JSBridge？

Stack Overflow 联合创始人 Jeff Atwood 在 2007 年的博客《The Principle of Least Power[2]》中认为 “任何可以使用 JavaScript 来编写的应用，并最终也会由 JavaScript 编写”，后来 JavaScript 的发展确实非常惊人，现在我们可以基于 JavaScript 来做各种事情，比如 网页、APP、小程序、后端等，并且各种相关的生态越来越丰富。

作为 Web 技术逻辑核心的 JavaScript 自然而然就需要承担与 其他技术 进行『桥接』的职责，而且任何一个 移动操作系统 中都会包含 运行 JavaScript 的容器环境，例如 WebView、JSCore 等，这就意味着 运行 JavaScript 不用像运行其他语言时需要额外添加相应的运行环境。

JSBridge 应用在国内真正流行起来则是因为 微信 的出现，当时微信的一个主要功能就是可以在网页中通过 JSBridge 来实现 内容分享。

JSBridge 能做什么？

举个最常见的前端和后端的例子，后端只提供了一个查找接口，但是没有提供更新接口，那么对于前端来讲就是再想实现更新接口，也是没有任何法子的！

同样的，JSBridge 能做什么得看原生端给 JavaScript 提供调用 Native 什么功能的接口，比如通过 微信 JS-SDK ，网页开发者可借助微信使用 拍照、选图、语音、位置 等手机系统的能力，同时可以直接使用 微信分享、扫一扫、卡券、支付 等微信特有的能力。

JSBridge 作为 JavaScript 与 Native 之间的一个 桥梁，表面上看是允许 JavaScript 调用 Native 的功能，但其核心是建立 Native 和 非 Native 间消息 双向通信 通道。

双向通信的通道：

• JavaScript 向 Native 发送消息:
  调用 Native 功能
  通知 Native 当前 JavaScript 的相关状态等
• Native 向 JavaScript 发送消息:
  回溯调用结果
  消息推送
  通知 JavaScript 当前 Native 的状态等

JSBridge 是如何实现的？

JavaScript 的运行需要 JS 引擎的支持，包括 Chrome V8、Firefox SpiderMonkey、Safari JavaScriptCore 等，总之 JavaScript 运行环境 是和 原生运行环境 是天然隔离的，因此，在 JSBridge 的设计中我们可以把它 类比 成 JSONP 的流程：

• 客户端通过 JavaScript 定义一个回调函数，如: function callback(res) {…}，并把这个回调函数的名称以参数的形式发送给服务端
• 服务端获取到 callback 并携带对应的返回数据，以 JS 脚本形式返回给客户端
• 客户端接收并执行对应的 JS 脚本即可

JSBridge 实现 JavaScript 调用的方式有两种，如下：

• JavaScript 调用 Native

• Native 调用 JavaScript

在开始分析具体内容之前，还是有必要了解一下前置知识 WebView。

WebView 是什么？

(—说白了就是浏览器，个人理解哈—)
WebView 是 原生系统 用于 移动端 APP 嵌入 Web 的技术，方式是内置了一款高性能 webkit 内核浏览器 (—这里的意思是APP自己内置了一款高性能的内核浏览器，例如微信，微信会自己内置一款高性能的内核浏览器。—)，一般会在 SDK 中封装为一个 WebView 组件。
WebView 具有一般 View 的属性和设置外，还对 url 进行请求、页面加载、渲染、页面交互进行增强处理，提供更强大的功能。
WebView 的优势 在于当需要 更新页面布局 或 业务逻辑发生变更 时，能够更便捷的提供 APP 更新：

• 对于 WebView 而言只需要修改前端部分的 Html、Css、JavaScript 等，通知用户端进行刷新即可
• 对于 Native 而言需要修改前端内容后，再进行打包升级，重新发布，通知用户下载更新，安装后才可以使用最新的内容

微信小程序中的 WebView

小程序的主要开发语言是 JavaScript ，其中 逻辑层 和 渲染层 是分开的，分别运行在不同的线程中，而其中的渲染层就是运行在 WebView 上：

运行环境	逻辑层	渲染层
iOS	JavaScriptCore	WKWebView
安卓	V8	chromium 定制内核
centered 文本居中	right-aligned 文本居右	ight-aligned 文本居右
小程序开发者工具	NWJS	Chrome WebView

在开发过程中遇到的一个 坑点 就是：

• 在真机中，需要实现同一域名下不同子路径的应用实现数据交互（纯前端操作，不涉及接口），由于同域名且是基于同一个页面进行跳转的（当然只是看起来是），而且这个数据是 临时数据，因此觉得使用 sessionStorage 实现数据交互是很合适的
• 实际上从 A 应用 跳转到 B 应用 中却无法获取对应的数据，而这是因为 sessionStorage 是基于当前窗口的会话级的数据存储，移动端浏览器 或 微信内置浏览器 中在跳转新页面时，可能打开的是一个新的 WebView，这就相当于我们在浏览器中的一个新窗口中进行存储，因此是没办法读取在之前的窗口中存储的数据

JavaScript 调用 Native — 实现方案一

通过 JavaScript 调用 Native 的方式，又会分为：

• 注入 API
• 劫持 URL Scheme
• 弹窗拦截

【 注入 API 】

核心原理：

通过 WebView 提供的接口，向 JavaScript 的上下文（window）中注入 对象 或者 方法
允许 JavaScript 进行调用时，直接执行相应的 Native 代码逻辑，实现 JavaScript 调用 Native
这里不通过 iOS 的 UIWebView 和 WKWebView 注入方式来介绍了，感兴趣可以自行查找资料，咱们这里直接通过 微信 JS-SDK[3] 来看看。

当通过 <script src=“https://res2.wx.qq.com/open/js/jweixin-1.4.0.js”> 的方式引入 JS-SDK 之后，就可以在页面中使用和 微信相关的 API，例如：

// 微信授权
window.wx.config(wechatConfig)

// 授权回调
window.wx.ready(function () {...})

// 异常处理
window.wx.error(function (err) {...})

// 拉起微信卡包
window.wx.invoke('chooseInvoice', invokeConf, function (res) {...})

如果通过其内部编译打包后的代码（简化版）来看的话，其实不难发现：

• 其中的 this（即参数 e）此时就是指向全局的 window 对象
• 在代码中使用的 window.wx 实际上是 e.jWeixin 也是其中定义的 N 对象
• 而在 N 对象中定义的各种方法实际上又是通过 e.WeixinJSBridge 上的方法来实际执行的
• e.WeixinJSBridge 就是由 微信内置浏览器 向 window 对象中注入 WeiXinJsBridge 接口实现的

!(function (e, n) {
  'function' == typeof define && (define.amd || define.cmd)
    ? define(function () {
        return n(e)
      })
    : n(e, !0)
})(this, function (e, n) {
   ...
   function i(n, i, t) {
    e.WeixinJSBridge
      ? WeixinJSBridge.invoke(n, o(i), function (e) {
          c(n, e, t)
        })
      : u(n, t)
   }
   
   if (!e.jWeixin) {
    
    var N = {
        config(){
          i(...)
        },
        ready(){},
        error(){},
        ...
    }
    
    return (
      S.addEventListener(
        'error',callback1,
        !0
      ),
      S.addEventListener(
        'load',callback2,
        !0
      ),
      n && (e.wx = e.jWeixin = N),
      N
    )
  }
})

【 劫持 URL Scheme 】

URL Scheme 是什么？
URL Scheme 是一种特殊的 URL，一般用于在 Web 端唤醒 App（或是跳转到 App 的某个页面），它能方便的实现 App 间互相调用（例如 QQ 和 微信 相互分享讯息）。

URL Scheme 的形式和 普通 URL（如：https://www.baidu.com）相似，主要区别是 protocol 和 host 一般是对应 APP 自定义的。

通常当 App 被安装后会在系统上注册一个 自定义的 URL Scheme，比如 weixin:// 这种，所以我们在手机浏览器里面访问这个 scheme 地址，系统就会唤起对应的 App。

例如，当在浏览器中访问 weixin:// 时，浏览器就会询问你是否需要打开对应的 APP:

劫持原理
Web 端通过某种方式（如 iframe.src）发送 URL Scheme 请求，之后 Native 拦截到请求并根据 URL Scheme 和 携带的参数 进行对应操作。

例如，对于谷歌浏览器可以通过 chrome://version/、chrome://chrome-urls/、chrome://settings/ 定位到不同的页面内容，假设 跳转到谷歌的设置页并期望当前搜索引擎改为百度，可以这样设计 chrome://settings/engine?changeTo=baidu&callbak=callback_id:

• 谷歌客户端可以拦截这个请求，去解析对应参数 changeTo 来修改默认引擎
• 然后通过 WebView 上面的 callbacks 对象来根据 callback_id 进行回调

以上只是一个假设哈，并不是说真的可以这样去针对谷歌浏览器进行修改，当然它要是真的支持也不是不可以。

是不是感觉确实和 JSONP 的流程很相似呀 ~ ~

【 弹窗拦截 】

弹窗拦截核心：利用弹窗会触发 WebView 相应事件来实现的。
一般是在通过拦截 Prompt、Confirm、Alert 等方法，然后解析它们传递过来的消息，但这种方法存在的缺陷就是 iOS 中的 UIWebView 不支持，而且 iOS 中的 WKWebView 又有更好的 scriptMessageHandler，因此很难统一。

Native 调用 JavaScript — 实现方案二

Native 调用 JavaScript 的方式本质就是 执行拼接 JavaScript 字符串，这就好比我们通过 eval() 函数来执行 JavaScript 字符串形式的代码一样，不同的系统也有相应的方法执行 JavaScript 脚本。

Android

在 Android 中需要根据版本来区分：
安卓 4.4 之前的版本使用 loadUrl()

webView.loadUrl("javascript:foo()")

loadUrl() 不能获取 JavaScript 执行后的结果，这种方式更像在 <a href=“javascript:void(0)”> 的 href 属性中编写的 JavaScript 代码

安卓 4.4 以上版本使用 evaluateJavascript()

webView.evaluateJavascript("javascript:foo()", null);

IOS

在 IOS 中需要根据不同的 WebView 进行区分：
UIWebView 中通常使用 stringByEvaluatingJavaScriptFromString

results = [self.webView stringByEvaluatingJavaScriptFromString:"foo()"];

WKWebView 中通常使用 evaluateJavaScript

[self.webView evaluateJavaScript:@"document.body.offsetHeight;" completionHandler:^(id _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
  // 获取返回值
}];

最后

以上通过 微信 JS-SDK 到 JSBridge 的一个简单介绍，大家现在应该不至于认为 JSBridge 是一个高大上、深不可测的东西了，毕竟其核心思想是清晰明了的，而且本质上还是需要强依赖于原生端的具体实现。

参考资料:
JSBridge 的原理
JS Bridge 通信原理与实践
webview到底是什么？

参考资料:
[1] 微信 JS-SDK（jweixin）: https://developers.weixin.qq.com/doc/offiaccount/OA_Web_Apps/JS-SDK.html

[2] The Principle of Least Power: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//blog.codinghorror.com/the-principle-of-least-power/

[3] 微信 JS-SDK: https://res2.wx.qq.com/open/js/jweixin-1.4.0.js

作者： 熊的猫
https://juejin.cn/post/7199297355748458551