ECMAScriptNativeScript事业原理

NativeScript是二个runtime,它提供一些编写制定能够利用JavaScript创设原生的IOS、Android甚至WP(以往会进入)应用。NativeScript有好些个不行酷的效益,比如MVVMCSS渲染原生UI。可是NativeScript最令人欢乐的是它使JavaScript能够直接调用native
API。

那听起来可以会让人疑惑,首先看四个例子,下边是运用NativeScript编写Android
app的壹段代码:

var time = new android.text.format.Time();
time.set( 1, 0, 2015 );
console.log( time.format( "%D" ) ); //01/01/15

上述的JavaScript代码实例化了一个Java对象android.text.format.Time,调用它的set方法和format措施并且在决定台出口log。

咱俩先不表达上述代码的落到实处原理,再看三个运用NativeScript编写IOS
app的事例:

var alert = new UIAlertView();
alert.message = "Hello world!";
alert.addButtonWithTitle( "OK" );
alert.show();

上述的JavaScript代码实例化了一个Objective-C类UIAlertView,随后给它的message本性赋值,调用了addButtonWithTitle方法和show情势,运维作效果果如下图:
ECMAScript 1

NativeScript并非只包涵JavaScript化的Objective-C和Java代码,还集结了一文山会海的跨平台module,比如发送http请求、营造UI组件等等。超越十分之五app都急需调用原生的API,NativeScript的runtime简化了原生API的调用情势。

那句话能够如此清楚,Objective-C和Java也须要调用原生API并且调用格局存在差距,NativeScript削减了差别化,令原生API的调用情势越发简便易行统一。

上边大家看看NativeScript的办事规律。

1. NativeScript runtime

即便如此NativeScript的代码看起来很奇妙,但是里面包车型地铁行事原理其实很轻巧。NativeScript本质上如故是JavaScript,解析推行JavaScript的自然是JavaScript引擎。在分歧的平台,NativeScript使用平台暗中认可的JavaScript引擎,比如Android平台的V八引擎、IOS平台的JavaScriptCore。既然使用JavaScript引擎解析代码,那么具备的native
API的调用语法必须写成规范的JavaScript语法,那样才方可被JavaScript引擎成功解析。

NativeScript使用的是新型稳固版本的V八和JavaScriptCore。因而,NativeScript对ECMAScript规范的支撑情况与它利用JavaScript的引擎完全同样。也等于说,Android平台信赖V8对ECMAScript规范的兑现程度,IOS重视JavaScriptCore对ECMAScript规范的兑现程度。

随时谨记NativeScript是倚重JavaScript引擎那点万分首要。

大家再看率先个例证中的第壹行代码:

var time = new android.text.format.Time();

在Android平台,上述NativeScript代码由V八及时编写翻译(JIT
Compiled
)并试行。对于简易的表达式(比如var x = 1 + 2),大家很轻松精通是怎么工作的。不过V八是哪些辨别android.text.format.Time的呢?

二. NativeScript哪些操作JavaScript引擎

V八之所以能够辨识android指标是出于NativeScript
runtime把它注入到了JavaScript运转环境中。V八提供了大量的API供使用者配置脾性化的JavaScript运维环境,甚至足以注入C++代码用来总计JavaScript的CPU使用情状、管理JavaScript的GC等等。
ECMAScript 2

在这些API当中,有些Context类能够提供操作全局效用域的API,那便是NativeScript之所以可以在大局意义域内注入android对象的规律。那种规律其实与Node.js全局方法(比如require())的实现原理同样。IOS的JavaScriptCore引擎也提供了近乎的编写制定。

我们再回首一下事先的代码:

var time = new android.text.format.Time();

当今大家掌握了那段代码运转在V八上,并且V八能够分辨android.text.format.Time()是因为NativeScript在全局意义域内注入了android指标。但是依旧有不少疑问尚未解决,比如NativeScript怎么样驾驭必要注入哪些API?NativeScript如何领悟调用Time()会生出什么效果?

下边大家逐条化解这么些疑问。

3. Metadata(元数据)

NativeScript通过reflection(反射)来营造它所运维平台的可用API。不熟稔其余编程语言的JavaScript开垦者或许并不断解reflection,JavaScript是一门格外自由的言语,并不必要reflection。可是在别的编制程序语言中,尤其是Java,reflection是在runtime时赚取某些class详细音信的绝无仅有路线。

能够归纳的把reflection驾驭为在runtime(运转时)而不是编写翻译期获取有些object或class完整结构的路线。reflection的详实介绍感兴趣的能够参见这里)。

NativeScript使用reflection创设了适用于各平台的API列表。从品质角度来讲,生成这么些API数据是不行有须求的,NativeScript在编写翻译在此之前生成这一个数据,然后在Android/IOS编译阶段嵌入已改换的元数据。

摸底了上述机制之后,我们再回想一下以前的代码:

var time = new android.text.format.Time();

近来我们理解了上述代码之所以能够在V8上运转,使因为NativeScript注入了android.text.format.Time对象。NativeScript通过2个独立的元数据处理进程中确定了须要注入的API,并且在Android和IOS的编写翻译阶段嵌入了所需的元数据。

好,我们继续解答下一个主题材料:NativeScript是哪些将JavaScript的Time()调用映射到原生的android.text.format.Time()调用呢?

四. 原生代码的唤起机制

NativeScript唤起原生代码调用同样依靠于JavaScript引擎的API。上文提到了NativeScript如何对V8引擎注入全局变量,接下去介绍怎么着通过回调函数完毕在JavaScript代码中调用C++代码。

譬如说在推行new android.text.format.Time()那段代码,V捌引擎将会生出三个回调函数。利用那种机制,NativeScript能够监听JavaScript函数的调用,并且在V九回调函数里施行C++代码,从而完成原生代码的调用。

此处涉及的回调函数并不是JavaScript的回调函数,而是V8引擎内部的C++函数。V八解析推行JavaScript函数时首先将JavaScript函数映射为C++函数,然后再实行。

Android平台下,NativeScript的C++代码不可能直接调用Java的API(比如android.text.format.Time)。那种情景下须要借助Android平台的JNI(Java
Native
Interface,Java当地接口)达成C++与Java的桥接。借助于JNI,NativeScript便得以调用Android平台的原生Java
API。

IOS平台并不必要类似JNI的桥接机制,因为C++能够直接唤起Objective-C的调用。

打探了上述机制,大家再回想一下事先的代码:

var time = new android.text.format.Time();

上文的讲述中,大家知道以上代码能够实行的法则是NativeScript通过单独的元数据变动进程注入了JavaScript引擎android大局对象。然后在推行Time()函数时,依次爆发了以下行为:

  1. V六次调函数实施;
  2. NativeScript
    runtime通过元数据精通Time()的行为是实例化native对象android.text.format.Time
  3. NativeScript
    runtime通过JNI实例化android.text.format.Time对象并且保持对这几个目的的引用;
  4. NativeScript
    runtime再次来到2个JavaScript对象用来代理Java本地对象android.text.format.Time
  5. 回来JavaScript运维条件中,第陆步回去的代理对象积存在本地变了time中。

此处提到的代理对象是NativeScript用来保险JavaScript对象和native对象的映射关系(mapping)。比如施行以下JavaScript代码:

var time = new android.text.format.Time();
time.set( 1, 0, 2015 );

依照变化的元数据,NativeScript知道代理对象time的所用API。依据上述手续,当调用JavaScript函数Time()时,V8实施相应的回调函数,NativeScript监测到函数的调用,便因此JNI唤起Java的Time对象的调用。

以上便是NativeScript的做事原理。

至于什么将Objective-C对象和Java对象映射为JavaScript对象,那有个别干活卓殊复杂,因为必须思量到每个编程语言实现持续格局的差距。感兴趣的能够参考IOS的兑现方案Android的落到实处方案

因而上述内容,即便我们领悟了哪些选择JavaScript代码调用原生API,可是只要针对各种区别平台都分别编写制定对应的代码,依然不可见落到实处“write
once,run
anywhere”。为了贯彻这一个目的,NativeScript提供了一种卓殊庞大的效用:NativeScript
modules

5. NativeScript modules

NativeScript modules的规律与Node
Modules的规律类似,一样服从CommonJS规范,要是你熟稔Node中require()exports的做事规律,那么NativeScript
modules对你的话便相当轻松入手了。

NativeScript
modules把各平台专有的API封装成与平台非亲非故的API(类似我们熟知的JavaScript种种包容性工厂函数)。比如以往大家要求调用各平台的file
API,针对Android平台的代码如下:

new java.io.File( path );

本着IOS平台的代码 如下:

NSFileManager.defaultManager();
fileManager.createFileAtPathContentsAttributes( path );

是或不是很辛勤?不过若是使用NativeScript file-system
module
,你只供给选择统1的API:

var fs = require( "file-system" );
var file = new fs.File( path );

假使你早已调控了本文提到的NativeScript职业原理,便足以很轻便的编辑撰写NativeScript
Module。比如要编写制定三个module来赢得装备OS的版本:

// device.ios.js
module.exports = {
    version: UIDevice.currentDevice().systemVersion
}

// device.android.js
module.exports = {
    version: android.os.Build.VERSION.RELEASE
}

调用上述Module的点子与调用npm模块同样,使用require()如下:

var device = require( "./device" );
console.log( device.version );

NativeScript
Module降低了web开辟者开垦native应用的良方,尽管你不熟谙native
API,也得以开支非常少的小时阅读各平台的API文书档案,然后编写一个NativeScript
Module来充实后续的开支效用。

6. 总结

本文简要介绍了NativeScript的行事规律,总计如下:

  1. 透过reflection获取native
    API的详实结构,并生成元数据。那几个作为都以在runtime中JIT编写翻译;
  2. 依据变化的元数据消息,NativeScript利用JavaScript引擎的callback机制向JavaScript运营条件中注入须求的JavaScript全局对象。这个全局对象本质上是native对象的代理对象;
  3. 通过NativeScript Modules统一API。

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