WebKit技术内幕

内容概要

朱永盛，Chromium项目Committer，2006年从南京大学毕业后就职于英特尔亚太研发有限公司，专注于HTML5、WebKit和Chromium等方面技术，参与过多个浏览器和Web运行环境项目，并向业界大会和技术爱好者做过多次技术分享。2013年开始初创Android系统上的Web运行环境的开源项目——Crosswalk。个人博客：blog.csdn.net/milado_nju

书籍目录

第1章　浏览器和浏览器内核
1

1.1  浏览器
1

1.1.1  浏览器简介
1

1.1.2  浏览器特性
4

1.1.3  HTML
5

1.1.4　用户代理和浏览器行为
8

1.1.5  实践：浏览器用户代理
9

1.2  浏览器内核及特性
11

1.2.1  内核和主流内核
11

1.2.2  内核特征
12

1.3  WebKit内核
15

1.3.1  WebKit介绍
15

1.3.2  WebKit和WebKit2
16

1.3.3  Chromium内核：Blink
18

1.4  本书结构
18

第2章　HTML网页和结构
21

2.1  网页构成
21

2.1.1  基本元素和树状结构
21

2.1.2  HTML5新特性
23

2.2  网页结构
25

2.2.1  框结构
25

2.2.2  层次结构
27

2.2.3  实践：理解网页结构
29

2.3  WebKit的网页渲染过程
31

2.3.1  加载和渲染
31

2.3.2  WebKit的渲染过程
32

2.3.3  实践：从网页到可视化结果
35

第3章　WebKit架构和模块
39

3.1  WebKit架构及模块
39

3.1.1  获取WebKit
39

3.1.2  WebKit架构
40

3.1.3  WebKit源代码结构
43

3.2  基于Blink的Chromium浏览器结构
45

3.2.1  Chromium浏览器的架构及模块
45

3.2.2  实践：从Chromium代码结构和运行状态理解现代浏览器
56

3.3  WebKit2
61

3.3.1  WebKit2架构及模块
61

3.3.2  WebKit和WebKit2嵌入式接口
62

3.3.3  比较WebKit2和Chromium的多进程模型以及接口
63

第4章　资源加载和网络栈
65

4.1  WebKit资源加载机制
65

4.1.1  资源
65

4.1.2  资源缓存
67

4.1.3  资源加载器
68

4.1.4  过程
69

4.1.5  资源的生命周期
70

4.1.6  实践：资源的缓存
71

4.2  Chromium多进程资源加载
74

4.2.1  多进程
74

4.2.2  工作方式和资源共享
76

4.3  网络栈
78

4.3.1  WebKit的网络设施
78

4.3.2  Chromium网络栈
78

4.3.3  磁盘本地缓存
84

4.3.4  Cookie机制
88

4.3.5  安全机制
90

4.3.6  高性能网络栈
90

4.3.7  实践：Chromium网络工具和信息
97

4.4  实践：高效的资源使用策略
99

4.4.1  DNS和TCP连接
99

4.4.2  资源的数量
99

4.4.3  资源的数据量
100

第5章　HTML解释器和DOM模型
101

5.1  DOM模型
101

5.1.1  DOM标准
101

5.1.2  DOM树
104

5.2  HTML解释器
107

5.2.1  解释过程
107

5.2.2  词法分析
110

5.2.3  XSSAuditor验证词语
111

5.2.4  词语到节点
111

5.2.5  节点到DOM树
113

5.2.6  网页基础设施
114

5.2.7  线程化的解释器
117

5.2.8  JavaScript的执行
119

5.2.9  实践：理解DOM树
120

5.3  DOM的事件机制
121

5.3.1  事件的工作过程
122

5.3.2  WebKit的事件处理机制
123

5.3.3  实践：事件的传递机制
125

5.4  影子（Shadow）DOM
127

5.4.1  什么是影子DOM
127

5.4.2  WebKit的支持
128

5.4.3  实践：使用影子DOM
129

第6章　CSS解释器和样式布局
131

6.1  CSS基本功能
131

6.1.1  简介
131

6.1.2  样式规则
134

6.1.3  选择器
135

6.1.4  框模型
136

6.1.5  包含块（Containing Block）模型
139

6.1.6  CSS样式属性
139

6.1.7  CSSOM（CSS Object Model）
140

6.1.8  实践：理解CSSOM和选择器
141

6.2  CSS解释器和规则匹配
143

6.2.1  样式的WebKit表示类
143

6.2.2  解释过程
146

6.2.3  样式规则匹配
148

6.2.4  实践：样式匹配
149

6.2.5  JavaScript设置样式
151

6.3  WebKit布局
152

6.3.1  基础
152

6.3.2  布局计算
153

6.3.3  布局测试
155

第7章　渲染基础
157

7.1  RenderObject树
157

7.1.1  RenderObject基础类
157

7.1.2  RenderObject树
162

7.2  网页层次和RenderLayer树
163

7.2.1  层次和RenderLayer对象
163

7.2.2  构建RenderLayer树
165

7.3  渲染方式
167

7.3.1  绘图上下文（GraphicsContext）
167

7.3.2  渲染方式
169

7.4  WebKit软件渲染技术
172

7.4.1  软件渲染过程
172

7.4.2  Chromium的多进程软件渲染技术
177

7.4.3  实践：软件渲染过程
180

第8章　硬件加速机制
183

8.1  硬件加速基础
183

8.1.1  概念
183

8.1.2  WebKit硬件加速设施
185

8.1.3  硬件渲染过程
189

8.1.4  3D图形上下文
193

8.2  Chromium的硬件加速机制
194

8.2.1  GraphicsLayer的支持
194

8.2.2  框架
196

8.2.3  命令缓冲区
200

8.2.4  Chromium合成器（Chromium Compositor）
202

8.2.5  实践：减少重绘
213

8.3  其他硬件加速模块
216

8.3.1  2D图形的硬件加速机制
216

8.3.2  WebGL
223

8.3.3  CSS 3D变形
228

8.3.4  其他
229

8.3.5  实践：Chromium的支持
229

第9章　JavaScript引擎
231

9.1  概述
231

9.1.1  JavaScript语言
231

9.1.2  JavaScript引擎
238

9.1.3  JavaScript引擎和渲染引擎
241

9.2  V8引擎
242

9.2.1  基础
242

9.2.2  工作原理
246

9.2.3  绑定和扩展
258

9.3  JavaScriptCore引擎
259

9.3.1  原理
259

9.3.2  架构和模块
259

9.3.4  内存管理
265

9.3.5  绑定
266

9.3.6  比较JavaScriptCore和V8
266

9.4  实践——高效的JavaScript代码
266

9.4.1  编程方式
266

9.4.2  例子
268

9.4.3  未来
271

第10章　插件和JavaScript扩展
273

10.1  NPAPI插件
274

10.1.1  NPAPI简介
274

10.1.2  WebKit和Chromium的实现
275

10.2  Chromium PPAPI插件
284

10.2.1  原理
284

10.2.2  结构和接口
285

10.2.3  工作过程
288

10.2.4  Native Client
294

10.3  JavaScript引擎的扩展机制
297

10.3.1  混合编程
297

10.3.2  JavaScript扩展机制
299

10.4  Chromium扩展机制
303

10.4.1  原理
303

10.4.2  基本设施
306

10.4.3  消息传递机制
309

第11章　多媒体
311

11.1  HTML5的多媒体支持
311

11.2  视频
313

11.2.1  HTML5视频
313

11.2.2  WebKit基础设施
315

11.2.3  Chromium视频机制
317

11.2.4  字幕
328

11.2.5  视频扩展
330

11.3  音频
331

11.3.1  音频元素
331

11.3.2  Web Audio
334

11.3.3  MIDI和Web MIDI
336

11.3.4  Web Speech
337

11.4  WebRTC
339

11.4.1  历史
339

11.4.2  原理和规范
341

11.4.3  实践——一个WebRTC例子
342

11.4.4  WebKit和Chromium的实现
345

第12章　安全机制
353

12.1  网页安全模型
353

12.1.1  安全模型基础
353

12.1.2  WebKit的实现
363

12.2  沙箱模型
366

12.2.1  原理
366

12.2.2  实现机制
367

第13章　移动WebKit
373

13.1  触控和手势事件
373

13.1.1  HTML5规范
373

13.1.2  工作原理
377

13.1.3  启示和实践
381

13.2  移动化用户界面
382

13.3  其他机制
384

13.3.1  新渲染机制
384

13.3.2  其他机制
387

第14章　调试机制
389

14.1  Web Inspector
389

14.1.1  基本原理
389

14.1.2  协议
391

14.1.3  WebKit内部机制
395

14.1.4  Chromium开发者工具
398

14.1.5  远程调试
400

14.1.6  Chromium Tracing机制
402

14.2  实践——基础和性能调试
404

14.2.1  基础调试
404

14.2.2  性能调试
408

第15章　Web前端的未来
411

15.1  趋势
411

15.2  嵌入式应用模式
414

15.2.1  嵌入式模式
414

15.2.2  CEF
414

15.2.3  Android WebView
417

15.3  Web应用和Web运行环境
419

15.3.1  Web应用
419

15.3.2  Web运行环境
421

15.4  Cordova项目
423

15.5  Crosswalk项目
425

15.6  Chromium OS和Chrome的Web应用
429

15.6.1  基本原理
429

15.6.2  其他Web操作系统
431

参考资料
435

作者简介

《WebKit技术内幕》从炙手可热的HTML5 的基础知识入手，重点阐述目前应用最广的渲染引擎项目——WebKit。不仅着眼于系统描述WebKit 内部渲染HTML 网页的原理，并基于Chromium 的实现，阐明渲染引擎如何高效地利用硬件和最新技术，而且试图通过对原理的剖析，向读者传授实现高性能Web 前端开发所需的宝贵经验。

《WebKit技术内幕》首先从总体上描述WebKit 架构和组成，而后涵盖Web 前端和所有与之相关的重要技术，包括网络、资源加载、HTML 和CSS 解析、渲染树、布局、硬件加速、JavaScript 引擎、多媒体、移动支持、插件机制、安全机制、调试和最新的Web 平台等。对于每一项技术，在介绍基本含义之上，详细分析WebKit 内部的工作原理，进而从实践角度道出由此带来的Web 前端开发启示。

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