cef

liucheng58
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一、基础

1、CEF是什么？

全称Chromium Embedded Framework，是为第三方应用提供可嵌入浏览器支持；
Cef是chromium项目的一个分支，抽离webkit和内核层，提供content层上的API接口，把复杂的底层接口进行封装，应用在客户端的内嵌网页；

2、应用场景：

  • 嵌入一个兼容HTML5的浏览器控件到一个已经存在的本地应用。如：IDEA Web渲染插件
  • 创建一个轻量化的壳浏览器，用以托管主要用Web技术开发的应用。如：electron
  • 有些应用有独立的绘制框架，使用CEF对Web内容做离线渲染。

在离屏渲染模式下，CEF不会创建原生浏览器窗口。CEF为宿主程序提供无效的区域和像素缓存区，而宿主程序负责通知鼠标键盘以及焦点事件给CEF。离屏渲染目前不支持混合加速，所以性能上可能无法和非离屏渲染相比。离屏浏览器将收到和窗口浏览器同样的事件通知

  • 使用CEF做自动化Web测试。

二、概念

1. 多进程(Processes)

image.png

浏览器进程（Browser Process）：

  • 窗口创建、绘制
  • 网络访问
  • ......

渲染进程（Renderer Process）：

  • 通过Blink引擎渲染HTML
  • JavaScript执行（V8引擎）
  • ......

默认的进程模型中，会为每个标签页创建一个新的Render进程。其他进程按需创建，例如管理插件的进程以及处理合成加速的进程等都是按需创建。

  • CEF3的进程之间可以通过IPC进行通信。Browser和Render进程可以通过发送异步消息进行双向通信。甚至在Render进程可以注册在Browser进程响应的异步JavaScript API。 更多细节，请参考Inter-Process Communication一节。

通过设置命令行的--single-process，CEF3就可以支持用于调试目的的单进程运行模型

2. 多线程

在CEF3中，每个进程都会运行多个线程。完整的线程类型表请参照cef_thread_id_t。例如，在Browser进程中包含如下主要的线程：

  • TID_UI 线程是浏览器的主线程。如果应用程序在调用调用CefInitialize()时，传递CefSettings.multi_threaded_message_loop=false，这个线程也是应用程序的主线程。
  • TID_IO 线程主要负责处理IPC消息以及网络通信。
  • TID_FILE 线程负责与文件系统交互。

3.引用计数(Reference Counting)

所有的框架类从CefBase继承，实例指针由CefRefPtr管理，CefRefPtr通过调用AddRef()和Release()方法自动管理引用计数

4.处理启动消息(Process Startup Messages)

为了给所有的Render进程提供一样的启动信息，请在Browser进程实现CefBrowserProcessHander::OnRenderProcessThreadCreated()方法。在这里传入的信息会在Render进程的CefRenderProcessHandler::OnRenderThreadCreated()方法里接受。

5.处理运行时消息(Process Runtime Messages)

在进程生命周期内，任何时候你都可以通过CefProcessMessage类传递进程间消息。这些信息和特定的CefBrowser实例绑定在一起

  • 通过CefBrowser::SendProcessMessage()方法发送。进程间消息可以包含任意的状态信息
  • 用户可以通过CefProcessMessage::GetArgumentList()获取。

6.异步JavaScript绑定(Asynchronous JavaScript Bindings)

JavaScript被集成在Render进程，但是需要频繁和Browser进程交互。 JavaScript API应该被设计成可使用闭包异步执行。
CEF提供了在Render进程执行的JavaScript和在Browser进程执行的C++代码之间同步通信的转发器。

  1. Render进程发送异步进程间通信到Browser进程。
  2. Browser进程接收到进程间消息，并处理。
  3. Browser进程处理完毕后，发送一个异步进程间消息给Render进程，返回结果。
  4. Render进程接收到进程间消息，则调用最开始保存的JavaScript注册的回调函数处理之。

7.网络层(Network Layer)

默认情况下，CEF3的网络请求会被宿主程序手工处理。然而CEF3也暴露了一系列网络相关的函数用以处理网络请求

  • 自定义请求 如： 通过CefFrame::LoadURL()方法可简单加载一个url
  • 发送浏览器无关请求
  • 请求响应
    • Scheme响应：允许为特定的(sheme+domain)请求注册特定的请求响应。
    • 请求拦截：允许处理任意的网络请求
  • 其他回调 CefRequestHander接口还提供了其他回调函数以定制其他网络相关事件。包括授权、cookie处理、外部协议处理、证书错误等。
  • Proxy Resolution
    CEF3使用类似Google Chrome一样的方式，通过命令行参数传递代理配置。

三. 应用程序结构(Application Structure)

image.png

每个CEF3应用程序都是相同的结构

  • 提供入口函数，用于初始化CEF、运行子进程执行逻辑或者CEF消息循环。
  • 提供CefApp实现，提供了指定进程的回调访问。
  • 提供CefClient实现，用于处理Browser实例相关的回调。如渲染进程中发生的各种V8事件、下载事件，显示事件等。
  • 执行CefBrowserHost::CreateBrowser()创建一个Browser实例，使用CefLifeSpanHandler管理Browser对象生命周期。

3.1.CefSettings

CefSettings结构体允许定义全局的CEF配置，经常用到的配置项如下：

  • single_process 设置为true时，Browser和Renderer使用一个进程。
  • browser_subprocess_path 设置用于启动子进程单独执行器的路径。
  • cache_path 设置磁盘上用于存放缓存数据的位置。
  • locale 此设置项将传递给Blink。如果此项为空，将使用默认值“en-US”。
  • log_file 此项设置的文件夹和文件名将用于输出debug日志。
  • log_severity 此项设置日志级别。
  • resources_dir_path 此项设置资源文件夹的位置。
  • locales_dir_path 此项设置locale文件夹位置。
  • remote_debugging_port 此项可以设置1024-65535之间的值，用于在指定端口开启远程调试。

3.2 CefBrowser和CefFrame

CefBrowser和CefFrame对象被用来发送命令给浏览器以及在回调函数里获取状态信息。

每个CefBrowser对象包含一个主CefFrame对象，主CefFrame对象代表页面的顶层frame；同时每个CefBrowser对象可以包含零个或多个的CefFrame对象，分别代表不同的子Frame。
例如，一个浏览器加载了两个iframe，则该CefBrowser对象拥有三个CefFrame对象（顶层frame和两个iframe）。

下面的代码在浏览器的主frame里加载一个URL：

browser->GetMainFrame()->LoadURL(some_url);

下面的代码执行浏览器的回退操作：

browser->GoBack();

CefBrowser和CefFrame对象在Browser进程和Render进程都有对等的代理对象。
在Browser进程里，Host（宿主）行为控制可以通过CefBrowser::GetHost()方法控制

3.3.CefApp

浏览器进程和渲染进程中会分别调用GetBrowserProcessHandler和GetRendererProcessHandler获取对应的handler；

class CefBrowserProcessHandler : public virtual CefBaseRefCounted {
 public:
    // Cookie处理定制化
  virtual void GetCookieableSchemes(std::vector<CefString>& schemes,
                                    bool& include_defaults) {}
    // 在CEF上下文初始化后，在浏览器进程UI线程中进行调用。
  virtual void OnContextInitialized() {}
    // 可定制化处理子进程启动时的命令行参数
  virtual void OnBeforeChildProcessLaunch(
      CefRefPtr<CefCommandLine> command_line) {}
    // 打印处理
  virtual CefRefPtr<CefPrintHandler> GetPrintHandler() { return nullptr; }
    // 自定义消息循环的时候，消息循环的频率
  virtual void OnScheduleMessagePumpWork(int64 delay_ms) {}
    // 获取默认的CefClient
  virtual CefRefPtr<CefClient> GetDefaultClient() { return nullptr; }
};

3.4.CefClient

CefClient提供访问特定Browser实例的回调接口。

在CefClient中各种回调的事件，本质上发生的地方是渲染进程。因为每当一个浏览器实例（不是浏览器进程）创建的时候，会有一个对应的渲染进程创建（也可能由于配置，而共用一个，这里先认为默认多个一对一）。渲染进程中发生的各种V8事件、下载事件，显示事件等触发后，会通过进程间通讯给到浏览器进程，然后在浏览器进程中找到与之相关的CefClient，然后从CefClient中找到对应的Handler，回调Handler对应的方法。

以下为几个重要的回调：

  • 比如处理Browser的生命周期，右键菜单，对话框，通知显示， 拖曳事件，焦点事件，键盘事件等等。如果没有对某个特定的处理接口进行实现会造成什么影响，请查看cef_client.h文件中相关说明。
  • OnProcessMessageReceived在Browser收到Render进程的消息时被调用。更多细节，请参考Inter-Process Communication一节。
class CefClient : public virtual CefBaseRefCounted {
 public:
  virtual CefRefPtr<CefAudioHandler> GetAudioHandler() { return nullptr; }

  virtual CefRefPtr<CefContextMenuHandler> GetContextMenuHandler() {
    return nullptr;
  }

  virtual CefRefPtr<CefDialogHandler> GetDialogHandler() { return nullptr; }

  virtual CefRefPtr<CefDisplayHandler> GetDisplayHandler() { return nullptr; }

  virtual CefRefPtr<CefDownloadHandler> GetDownloadHandler() { return nullptr; }

  virtual CefRefPtr<CefDragHandler> GetDragHandler() { return nullptr; }
    // ...... 还有很多的Handler
        
}

3.5. Browser生命周期(Browser Life Span)

Browser生命周期从执行 CefBrowserHost::CreateBrowser() 或者 CefBrowserHost::CreateBrowserSync() 开始。

  • OnAfterCreated 当Browser对象创建后
  • DoCloase
  • OnBeforeClose

参考： 初识CEF 、 Chromium Embedded Framework、IDEA Web渲染插件开发、cef使用

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