PhoneGap，著名的跨平台Hybrid框架，旨在让开发者使用HTML、Javascript、CSS开发跨平台的App。
最近的工作，就是做Hybrid方面的，很自然，方案就从PhoneGap入手。
下面就切入正题，分析下PhoneGap的原理，需要说明的是，我只针对iOS版本的PhoneGap做分析，android版本的原理大同小异。
安装PhoneGap
现在使用PhoneGap非常方便，只需要安装node，用简单的命令就能完成安装和使用的工作。
安装PhoneGap:
sudo npm install -g phonegap
创建phoneGap应用:
phonegap create my-app
cd my-app
phonegap run ios
PhoneGap与Cordova的关系
Cordova是PhoneGap贡献给Apache后的开源项目，是从PhoneGap中抽离出的核心代码，是驱动PhoneGap的核心引擎。有点类似Webkit和Google Chrome的关系。
渊源就是：早在2011年10月，Adobe收购了Nitobi Software和它的PhoneGap产品，然后宣布这个移动Web开发框架将会继续开源，并把它提交到Apache Incubator，以便完全接受ASF的管治。当然，由于Adobe拥有了PhoneGap商标，所以开源组织的这个PhoneGap v2.0版产品就更名为Apache Cordova。
为什么说这个？因为下面的文章中，会出现Cordova这个命令，大家不要觉得奇怪。
js与native通信的原理
但在切入正题前，需要先了解下iOS js与native通信的原理。了解这个原理，是理解PhoneGap代码的关键。
js –> native
在iOS中，js调用native并没有提供原生的实现，只能通过UIWebView相关的UIWebViewDelegate协议的
- (BOOL)webView:(UIWebView *)webView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest *)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType
方法来做拦截，并在这个方法中，根据url的协议或特征字符串来做调用方法或触发事件等工作，如
/*
* 方法的返回值是BOOL值。
* 返回YES：表示让浏览器执行默认操作，比如某个a链接跳转
* 返回NO：表示不执行浏览器的默认操作，这里因为通过url协议来判断js执行native的操作，肯定不是浏览器默认操作，故返回NO
* /
- (BOOL)webView:(UIWebView *)webView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest *)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType {
NSURL *url = [request URL];
if ([[url scheme] isEqualToString:@"callFunction") {
//调用原生方法
return NO;
} else if (([[url scheme] isEqualToString:@"sendEvent") {
//触发事件
return NO;
} else {
return YES;
}
}
值得注意的是，通过这个方式，js调用native是异步的。
native –> js
native调用js非常简洁方便，只需要
[webView stringByEvaluatingJavaScriptFromString:@"alert('hello world!')"];
并且该方法是同步的。
native调用js非常简单直接，所以PhoneGap解决的主要是js调用native的问题。
PhoneGap js –> native
我们通过一个js调用native的Dialog的例子做说明。
Dialog是一个PhoneGap的插件，可以看dialog 插件文档，学习下载并使用该插件。
这里有个很重要的事需要说明一下： 目前PhoneGap的文档更新非常不及时，特别是插件的使用方面，比如Dialog插件的使用，文档中写的是使用navigator.notification.alert，但是经过我的摸索，因为现在PhoneGap使用AMD的方式来管理插件，所以应该是使用cordova.require("cordova/plugin/notification").alert的方式来调用。 插件的合并方面，也有很多坑，主要是文档不全 - -|||
js部分
在html上添加一个button，然后通过下列代码调用：
function alertDismissed() {
// do something
}
function showAlert() {
cordova.require("cordova/plugin/notification").alert(
'You are the winner!', // message
alertDismissed, // callback
'Game Over', // title
'Done' // buttonName
);
}
再看下对应的cordova/plugin/notification的代码：
var exec = cordova.require('cordova/exec');
var platform = cordova.require('cordova/platform');
module.exports = {
/**
* Open a native alert dialog, with a customizable title and button text.
*
* @param {String} message Message to print in the body of the alert
* @param {Function} completeCallback The callback that is called when user clicks on a button.
* @param {String} title Title of the alert dialog (default: Alert)
* @param {String} buttonLabel Label of the close button (default: OK)
*/
alert: function(message, completeCallback, title, buttonLabel) {
var _title = (title || "Alert");
var _buttonLabel = (buttonLabel || "OK");
exec(completeCallback, null, "Notification", "alert", [message, _title, _buttonLabel]);
}
}
....
可以看到alert最终其实是调用了exec方法来调用native代码的，exec方法非常关键，是PhoneGap js调用native的核心代码。
然后在源码中搜索exec对应的cordova/exec，查看exec方法的源码。
因为对应的cordova/exec源码非常长，我只能截取最关键的代码并做说明：
define("cordova/exec", function(require, exports, module) {
...
function iOSExec() {
...
var successCallback, failCallback, service, action, actionArgs, splitCommand;
var callbackId = null;
...
// 格式化传入参数
successCallback = arguments[0]; //成功的回调函数
failCallback = arguments[1]; //失败的回调函数
service = arguments[2]; //表示调用native类的类名
action = arguments[3]; //表示调用native类的一个方法
actionArgs = arguments[4]; //参数
//默认callbackId为'INVALID'，表示不需要回调
callbackId = 'INVALID';
...
//如果传入参数有successCallback或failCallback，说明需要回调，就设置callbackId，并存储对应的回调函数
if (successCallback || failCallback) {
callbackId = service + cordova.callbackId++;
cordova.callbacks[callbackId] =
{success:successCallback, fail:failCallback};
}
//格式化传入的service、action、actionArgs，并存储，准备native代码来调用
actionArgs = massageArgsJsToNative(actionArgs);
var command = [callbackId, service, action, actionArgs];
commandQueue.push(JSON.stringify(command));
...
//通过创建一个iframe并设置src，给native代码一个指令，开始执行js调用native的过程
execIframe = execIframe || createExecIframe();
if (!execIframe.contentWindow) {
execIframe = createExecIframe();
}
execIframe.src = "gap://ready";
...
}
module.exports = iOSExec;
});
为了调用native方法，exec方法做了大量初始化的工作，这么做的原因，还是因为iOS没有提供直接的方法来执行js调用native，不能把参数直接传递给native，所以只能通过js端存储对应操作的所有参数，然后通过指令来让native代码来回调的方式间接完成。
native部分
之后，就走到了native代码的部分。
CDVViewController
前面js通过创建一个iframe并发送gap://ready这个指令来告诉native开始执行操作。native中对应的操作在CDVViewController.m文件中的webView:shouldStartLoadWithRequest:navigationType:方法：
- (BOOL)webView:(UIWebView*)theWebView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest*)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType
{
NSURL* url = [request URL];
/*
* 判断url的协议以"gap"开头
* 执行在js端调用cordova.exec()的command队列
* 注：这里的command表示js调用native
*/
if ([[url scheme] isElaqualToString:@"gap"]) {
//_commandQueue即CDVCommandQueue类
//从js端拉取command，即存储在js端commandQueue数组中的数据
[_commandQueue fetchCommandsFromJs];
//开始执行command
[_commandQueue executePending];
return NO;
}
...
}
到这里，其实已经走完js调用native的主要过程了。
之后，让我们再看下CDVCommandQueue中的fetchCommandsFromJs方法与executePending方法中做的事。
CDVCommandQueue
- (void)fetchCommandsFromJs
{
// 获取js端存储的command，并在native暂存
NSString* queuedCommandsJSON = [_viewController.webView stringByEvaluatingJavaScriptFromString:
@"cordova.require('cordova/exec').nativeFetchMessages()"];
[self enqueueCommandBatch:queuedCommandsJSON];
}
fetchCommandsFromJs方法非常简单，不细说了。
executePending方法稍微复杂些，因为js是单线程的，而iOS是典型的多线程，所以executePending方法做的工作主要是让command一个一个执行，防止线程问题。
executePending方法其实与之后的execute方法紧密相连，这里一起列出，只保留关键代码：
- (void)executePending
{
...
//_queue即command队列，依次执行
while ([_queue count] > 0) {
...
//取出从js中获取的command字符串，解析为native端的CDVInvokedUrlCommand类
CDVInvokedUrlCommand* command = [CDVInvokedUrlCommand commandFromJson:jsonEntry];
...
//执行command
[self execute:command])
...
}
}
- (BOOL)execute:(CDVInvokedUrlCommand*)command
{
...
BOOL retVal = YES;
//获取plugin对应的实例
CDVPlugin* obj = [_viewController.commandDelegate getCommandInstance:command.className];
//调用plugin实例的方法名
NSString* methodName = [NSString stringWithFormat:@"%@:", command.methodName];
SEL normalSelector = NSSelectorFromString(methodName);
if ([obj respondsToSelector:normalSelector]) {
//消息发送，执行plugin实例对应的方法，并传递参数
objc_msgSend(obj, normalSelector, command);
} else {
// There's no method to call, so throw an error.
NSLog(@"ERROR: Method '%@' not defined in Plugin '%@'", methodName, command.className);
retVal = NO;
}
...
return retVal;
}
可以看到js调用native plugin最终执行的是objc_msgSend(obj, normalSelector, command);这块代码，这里我们再拿js端的代码来进行理解。
之前js中的showAlert方法中我们书写了 exec(completeCallback, null, "Notification", "alert", [message, _title, _buttonLabel]);
故，这里的对应关系：
obj:“Notification”
normalSelector:“alert”
command:[message, title, buttonLabel]
CDVNotification
“Notification”真正对应的iOS类是CDVNotification。js端调用的插件名字”Notification”与真正的native类名并非完全对应，因为native因为平台的不同，有不同的命名规范。
看下CDVNotification的代码：
- (void)alert:(CDVInvokedUrlCommand*)command
{
NSString* callbackId = command.callbackId;
NSString* message = [command argumentAtIndex:0];
NSString* title = [command argumentAtIndex:1];
NSString* buttons = [command argumentAtIndex:2];
[self showDialogWithMessage:message title:title buttons:@[buttons] defaultText:nil callbackId:callbackId dialogType:DIALOG_TYPE_ALERT];
}
前面用objc_msgSend(obj, normalSelector, command);做消息发送，执行的便是这块代码，代码很好理解，就是对command再做解析，并显示。
最终效果：
点击”Done”，native会再回调执行js端的成功回调，这里对应的就是js里设置的alertDismissed方法。
到此为止，我们已经走完从js端调用native alert的全部过程了。
列下过程的核心代码：
js部分：cordova.js中的iOSExec()方法，指定js调用native的初始化工作，并发送开始执行的指令
native部分：CDVViewController：拦截js调用native的url协议，执行调用；CDVCommandQueue：执行js调用native的队列，调用对应的plugin
时序图
以上Dialog例子中，PhoneGap js调用native的时序图：
结语
PhoneGap还是很给力的，能做到主流平台全兼容着实不容易。
iOS端因为没有提供js调用native的直接方法，做的处理也算合理到位。
特别是插件化的支持做的很好，但是文档着实不够给力。