CN107491330B - 一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法，包括：步骤1)为嵌入式浏览器构建客户端、服务器端、以及两者之间的通信通道；步骤2)在嵌入式智能终端设备启动过程中触发服务器端启动，驱动嵌入式浏览器完成初始化工作；步骤3)通过触发指令触发客户端启动并完成初始化工作，以客户端接收用户向嵌入式浏览器输入的指令信息；步骤4)利用客户端对接收到的指令信息有效性进行判断，将有效指令映射为客户端与服务器端之间的通信信令，与用户输入的焦点信息一起发送给服务器端；步骤5)通过服务器端解析、执行其接收到的通信信令，并根据焦点信息控制嵌入式浏览器在指定的标签页上显示操作结果；通过实施上述方法提高了浏览器的运行速度。

Description

一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法

技术领域

本发明属于浏览器架构和通信机制领域，具体涉及一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法。

背景技术

近几年，嵌入式Linux在智能终端设备中的应用发展非常迅速，可以预见，嵌入式智能终端设备和我们的生活将会越来越密不可分。Linux在嵌入式系统中的应用可以分为两大类：面向服务类和面向应用类。典型的面向服务类系统有交换机、路由器、监控设备等；典型的面向应用类系统有手机、PAD、机顶盒等。其中，面向应用类系统尤其是带有网络和UI的应用系统是研究的热点。

随着互联网技术的飞速发展，WEB应用呈多元化增长且功能越来越强大，用户对通过嵌入式智能终端设备访问网络的需求也日益增长，同时希望嵌入式智能终端能够支持多种应用，且对网页的加载和页面的响应速度等有了更高的要求，以追求更方便快捷的用户体验。

在网络应用的推动下，嵌入式系统中利用浏览器获取网络信息变得不可或缺，用户也对嵌入式Linux平台上的浏览器有了更高的要求，希望能够有优秀的浏览器在兼容性和渲染效果上做到与PC平台上的浏览器几乎同样的水平。Chromium浏览器是谷歌Chrome浏览器背后的引擎，具有开源、简单、稳定、安全等优点，对比其它常见的嵌入式微浏览器，其功能强大，是嵌入式浏览器研究的新热点。

嵌入式智能终端设备有其一些先天的弱点：CPU能力弱、功耗低、处理能力有限、内存等资源可用的十分有限。而Chromium浏览器本身不是为智能终端设计的，其结构复杂、代码量庞大，且在启动时对内存等资源的消耗量很大，所以在嵌入式Linux平台上的启动速度较慢。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术中基于嵌入式智能终端设备采用Chromium浏览器导致启动速度慢和网页加载速度慢的技术问题，提出了一种提高嵌入式浏览器加载速度及响应速度的方法，该方法主要通过将现有的嵌入式浏览器改造为以客户端/服务器模式运行的浏览器来实现的。借助本发明的技术方案，在保证与现有嵌入式浏览器有相同的渲染效果和支持所有用户操作的前提下，将浏览器启动时的一部分初始化工作在硬件设备启动运行的时候完成，降低了用户输入指令后浏览器的数据处理负担，显著提高了浏览器的网页加载速度和页面响应速度。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤1)为安装于嵌入式智能终端设备中的嵌入式浏览器构建客户端、服务器端、客户端与服务器端之间的通信通道，所述的客户端用于接收用户输入至嵌入式浏览器的指令信息，所述的服务器端用于解析、执行指令信息，并控制嵌入式浏览器显示指令的执行结果；

步骤2)在嵌入式智能终端设备启动过程中触发服务器端启动，服务器端伴随操作系统在后台运行，驱动嵌入式浏览器完成初始化工作；

步骤3)通过触发指令触发客户端启动并完成初始化工作，以客户端接收用户向嵌入式浏览器输入的指令信息；

步骤4)利用客户端对接收到的指令信息进行判断，若是无效指令，则要求用户重新输入指令，若是有效指令，则通过客户端将有效指令映射为客户端与服务器端之间的通信信令，与用户输入的焦点信息一起发送给服务器端；

步骤5)通过服务器端解析、执行其接收到的通信信令，并根据焦点信息控制嵌入式浏览器在指定的标签页上显示操作结果。

作为上述技术方案的进一步改进，该方法还包括：在执行步骤5)之后，通过服务器端将需要反馈的信令和操作失败的信令映射为客户端与服务器端之间的通信信令后，向客户端发送响应消息；所述的客户端根据接收到的响应消息，向用户提示浏览器事件操作成功或失败信息，或者根据响应消息中携带的内容信息进行显示。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤2)中嵌入式浏览器完成的初始化工作包括：加载浏览器运行所需要的库、启动并初始化浏览器进程、创建与客户端之间通信的通道和初始化通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤3)中客户端完成的初始化工作包括：启动IO线程用于消息收发、为各线程设置消息循环用于处理消息和任务、创建并初始化通信通道、与服务器端建立连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤4)中的有效指令为浏览器事件操作，包括：新建空白标签页、新建指定标签页、加载网页、工具栏操作、退出操作界面、关闭客户端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤4)中的焦点信息为需要执行用户指令的标签页ID信息。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的嵌入式浏览器采用Chromium浏览器。

本发明的一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法优点在于：

1、本发明显著提高了浏览器的网页加载速度和页面响应速度；

2、本发明降低了用户输入指令后浏览器的数据处理负担；

3、本发明中所使用的技术多为开源、开放的技术，便于技术的应用和功能的扩展。

附图说明

图1为本发明的一种提高嵌入式浏览器加载速度及响应速度的方法实现架构图；

图2为本发明中嵌入式浏览器的客户端与服务器端的通信机制示意图；

图3为本发明中的一种提高嵌入式浏览器加载速度及响应速度的方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明所提供的技术方案。

对于在嵌入式智能终端平台上采用Chromium浏览器导致启动速度和网页加载速度较慢的问题，本发明提供了一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法，通过改变Chromium浏览器在嵌入式Linux平台上的运行机制和运行方式，以此来优化嵌入式浏览器的启动性能。

在嵌入式智能终端设备启动过程中，本发明的方法通过触发浏览器服务器端的启动，服务器端伴随操作系统后台运行，并执行相关的初始化操作；嵌入式智能终端设备接收到启动浏览器客户端的触发指令后，启动并初始化浏览器的客户端；浏览器的客户端等待接收用户输入的信息，并将接收到的有效指令和输入焦点位置信息发送到服务器端；浏览器的服务器端解析、执行指令并显示操作结果信息。

本发明中所述的方法具体包括以下步骤：

步骤1)为安装于嵌入式智能终端设备中的嵌入式浏览器构建客户端、服务器端、客户端与服务器端之间的通信通道，所述的客户端用于接收用户输入至嵌入式浏览器的指令信息，所述的服务器端用于解析、执行指令信息，并控制嵌入式浏览器显示指令的执行结果；

步骤2)在嵌入式智能终端设备启动过程中触发嵌入式浏览器服务器端的启动，服务器端伴随硬件设备的操作系统在后台运行，完成浏览器相关的初始化工作。

步骤3)嵌入式智能终端设备在接收到启动浏览器客户端的触发指令后，启动并初始化嵌入式浏览器的客户端，此时用户根据提示能够向客户端输入操作指令。

步骤4)通过客户端对其接收到的用户指令信息进行判断，若是无效指令，则要求用户重新输入指令；若是有效指令，则通过客户端将有效指令映射为客户端与服务器端之前的通信信令，与用户输入的焦点信息一起发送给服务器端。

步骤5)通过服务器端解析接收到的通信信令，调用应用程序接口实现指令功能，并根据输入焦点信息在指定的标签页上显示操作结果信息。

基于本发明的上述方法，在具体的实施例中，该方法还可包括：在执行步骤5)之后，通过服务器端对于需要反馈的信令和操作失败的信令，采用客户端与服务器之间的通信信令向客户端发送响应消息；所述的客户端接收到服务器端的响应消息后，向用户提示浏览器事件操作成功或失败信息，或者根据响应消息中携带的显示内容信息进行显示。

另外，所述步骤1)中的服务器端伴随硬件设备的操作系统运行，完成的初始化工作可包括：加载浏览器运行所需要的库、启动并初始化浏览器进程、创建与客户端之间通信的通道、初始化通道并等待连接。所述步骤2)中的客户端完成的初始化工作可包括：启动IO线程用于消息收发、为各线程设置消息循环用于处理消息和任务、创建并初始化通信通道、与服务器端建立连接。所述步骤3)中的有效指令主要是浏览器事件操作，具体包括：新建空白标签页/新建指定标签页、加载网页、工具栏操作、退出操作界面和关闭客户端等操作。所述步骤3)中的输入焦点信息具体指需要执行操作的标签页ID信息。

实施例一

在本实施例中，浏览器的原型为Chromium浏览器，嵌入式智能终端设备为海思机顶盒。图1是本实施例中提供的一种提高嵌入式浏览器加载速度及响应速度的方法的实现架构图。该方法主要是将现有的嵌入式浏览器改造为以客户端/服务器模式运行的浏览器。浏览器的服务器端以现有的Chromium浏览器作为基础，构建了用于Content Shell与客户端之间进行通信的通道，并通过Content Shell完成消息的收发、信令的解析以及浏览器事件操作。浏览器的客户端基于多线程架构，由开发者构建。客户端进程的主线程，即UI线程，是程序的入口点，用来监听用户的输入信息并负责处理请求；客户端进程的IO线程，负责与服务器端之间的通信以及派发自身消息。

本发明为浏览器设置的客户端和服务器端是独立运行在嵌入式智能终端上的应用程序，其中，浏览器的服务器端在后台运行，浏览器的客户端在前台运行，它们之间通过建立的通信通道进行连接和通信。浏览器的服务器端采用Content Shell项目作为基础，并在Content Shell中增加了用于构建通信通道的模块、用于消息收发、信令解析的模块以及用于事件操作的模块。Content Shell是基于Chromium内核提供的接口封装而成的，它是Chromium项目中用于测试开发的简易版本，既具有Chromium的功能，同时界面又比较简单。

浏览器的客户端依赖于部分基础库和第三方库，在此基础上客户端由开发者构建。客户端应用基于单进程多线程模式的架构，客户端进程的主线程是客户端应用的入口点，用来监听用户的输入并负责处理请求；客户端进程的读写线程负责与服务器端通信以及派发自身消息。读写线程与主线程之间通信通过Chromium项目中的基于Closure的多线程通信方式实现，通过这种方式实现了线程之间的消息循环和任务派发。

图2是本实施例中嵌入式浏览器的客户端与服务器端之间的通信机制示意图。客户端与服务器端之间的通信采用Chromium开源项目中的IPC(跨进程通信)机制，核心在于建立一个以Named Unix Domain Socket为基础的IPC通道，在建立了通道之后，客户端与服务器端之间以IPC消息的形式进行通信。

Named Unix Domain Socket与普通的网络Socket架构基本一致，区别在于网络Socket的地址主要通过IP地址和端口号来表示，而Named Unix Domain Socket的地址主要通过一个socket类型的文件在系统中的路径来表示。

Internet Socket地址具体表示为：

Named Unix Domain Socket用于同一台主机的进程间通讯(IPC)更有效率，它不需要经过网络协议栈，不需要打包拆包、计算校验和、维护序号和应答等操作，只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。

嵌入式浏览器的客户端与服务器端之间建立IPC通道的具体操作过程如下：

首先，利用服务器端建立自己的fd(文件描述符)，完成与socket(套接字)绑定并在Libevent(用于底层IO事件检测)上设置监听事件；客户端启动后也生成自己的fd，并发出connect连接请求，服务器端接收到该请求后回调accept确认建立连接。

如图3所示，为本实施例中提供的一种提高嵌入式浏览器加载速度及响应速度的方法的实现流程图，该方法主要是将现有的嵌入式浏览器改造为以客户端/服务器模式运行的浏览器，在上述配置操作获得的浏览器上实施本发明方法的具体步骤包括：

步骤1)在嵌入式智能终端设备启动过程中触发嵌入式浏览器服务器端的启动，服务器端伴随硬件设备的操作系统在后台运行，完成浏览器相关的初始化工作。

此步骤的具体操作内容包括：在嵌入式智能终端设备开机后，嵌入式系统中的引导加载程序开始完成一些基本的硬件和内存初始化工作以及硬件检测工作，以保证拥有操作系统正常运行的软硬件环境；随后会加载并启动操作系统；在加载、启动操作系统完成之后，执行嵌入式系统的启动程序，并以后台运行模式启动运行浏览器的服务器端，完成浏览器相关的初始化工作。

在本步骤中，浏览器的服务器端在启动后，完成Chromium浏览器在机顶盒上启动后的初始化工作，具体包括：加载浏览器运行所需要的库、启动并初始化浏览器进程等；还包括，创建与客户端之间通信的通道、初始化通道并等待连接，执行操作的部分代码表示为：

scoped_ptr<IPC::Channel>channel_＝IPC::Channel::CreateNamedServer()；

channel_->Connect()；

步骤2)嵌入式智能终端设备在接收到启动浏览器客户端的触发指令后，启动并初始化嵌入式浏览器的客户端，此时用户根据提示能够向客户端输入操作指令。

本步骤中的浏览器的客户端基本依赖文件包括'content_shell_lib'和'content_shell_pak'，且依赖于部分基础库文件('../tools/imagediff/image_diff.gyp:image_diff')和第三方库文件('../third_party/mesa/mesa.gyp:osmesa')，并增加了客户端所需功能的实现文件，独立编译成为一个可执行程序，命名为content_shell_client：

在本步骤中，浏览器的客户端在启动后所完成的初始化工作具体包括：

1、启动IO线程用于消息收发，该操作的执行代码表示为：

base::Thread io_thread_("Chrome_ChildIOThread")；

io_thread_.StartWithOptions(base::Thread::Options(base::MessageLoop::TYPE_IO,0))；

2、为各线程设置消息循环用于处理消息和任务，该操作的执行代码表示为：

base::MessageLoop::current().reset(new base::MessageLoopForUI)；

3、创建并初始化通信通道，该操作的执行代码表示为：

scoped_ptr<IPC::SyncChannel>channel_＝IPC::SyncChannel::Create()；

channel_->Init(,IPC::Channel::MODE_NAMED_CLIENT,)；

4、与服务器端建立连接，该操作的执行代码表示为：

客户端发起连接请求：channel->Connect()；

服务器端接收请求：IPC::ChannelPosix::AcceptConnection()；

步骤3)通过客户端对其接收到的用户指令信息进行判断，若是无效指令，则要求用户重新输入指令；若是有效指令，则通过客户端将有效指令映射为客户端与服务器端之前的通信信令，与输入焦点信息一起发送给服务器端。

在本步骤中，有效指令主要是指浏览器事件操作，其所包含的用户输入指令及对应的通信信令如下表所示：

步骤4)通过服务器端解析接收到的通信信令，调用应用程序接口实现指令功能，并根据输入焦点信息在指定的标签页上显示操作结果信息。

在本步骤中，服务器端实现指令功能时所调用的应用程序接口为Chromium开源项目中所提供的API，完成的相关操作与Chromium完成该浏览器事件操作所做的工作基本一致。

步骤5)服务器端对于需要反馈的信令和操作失败的信令，采用客户端与服务器之间的通信信令向客户端发送响应消息。

在本步骤中，对于操作失败的指令，服务器端向客户端发送信令“IPC_MESSAGE_CONTROL0(ShellClientMsg_Fail)”；对于操作成功的指令，服务器端向客户端发送信令“IPC_MESSAGE_CONTROL0(ShellClientMsg_Success)”；对于客户端指定需要进行反馈的浏览器事件操作(OperationX)，服务器端根据操作完成情况(ResultY)，向客户端发送信令“IPC_MESSAGE_CONTROL0(ShellClientMsg_OperationXResultY)”。

步骤6)客户端在接收到服务器端的响应消息后，向用户提示浏览器事件操作成功或失败信息，或者根据响应消息中携带的显示内容信息进行显示。

在本步骤中，客户端可能收到的通信信令与向用户提示的消息如下表所示：

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1)为安装于嵌入式智能终端设备中的嵌入式浏览器构建客户端、服务器端、客户端与服务器端之间的通信通道，所述的客户端用于接收用户输入至嵌入式浏览器的指令信息，所述的服务器端用于解析、执行指令信息，并控制嵌入式浏览器显示指令的执行结果；

步骤2)在嵌入式智能终端设备启动过程中触发服务器端启动，服务器端伴随操作系统在后台运行，驱动嵌入式浏览器完成初始化工作；

步骤3)通过触发指令触发客户端启动并完成初始化工作，以客户端接收用户向嵌入式浏览器输入的指令信息；

步骤4)利用客户端对接收到的指令信息进行判断，若是无效指令，则要求用户重新输入指令，若是有效指令，则通过客户端将有效指令映射为客户端与服务器端之间的通信信令，与用户输入的焦点信息一起发送给服务器端；

步骤5)通过服务器端解析、执行其接收到的通信信令，并根据焦点信息控制嵌入式浏览器在指定的标签页上显示操作结果。

2.根据权利要求1所述的提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，该方法还包括：在执行步骤5)之后，通过服务器端将需要反馈的信令和操作失败的信令映射为客户端与服务器端之间的通信信令后，向客户端发送响应消息；所述的客户端根据接收到的响应消息，向用户提示浏览器事件操作成功或失败信息，或者根据响应消息中携带的内容信息进行显示。

3.根据权利要求1所述的提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，所述步骤2)中嵌入式浏览器完成的初始化工作包括：加载浏览器运行所需要的库、启动并初始化浏览器进程、创建与客户端之间通信的通道和初始化通道。

4.根据权利要求1所述的提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，所述步骤3)中客户端完成的初始化工作包括：启动IO线程用于消息收发、为各线程设置消息循环用于处理消息和任务、创建并初始化通信通道、与服务器端建立连接。

5.根据权利要求1所述的提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，所述步骤4)中的有效指令为浏览器事件操作，包括：新建空白标签页、新建指定标签页、加载网页、工具栏操作、退出操作界面、关闭客户端。

6.根据权利要求1所述的提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，所述步骤4)中的焦点信息为需要执行用户指令的标签页ID信息。

7.根据权利要求1所述的提高嵌入式浏览器运行速度的方法，其特征在于，所述的嵌入式浏览器采用Chromium浏览器。

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