Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析
Posted 罗升阳
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
android WebView加载了Chromium动态库之后，就可以启动Chromium渲染引擎了。Chromium渲染引擎由Browser、Render和GPU三端组成。其中，Browser端负责将网页UI合成在屏幕上，Render端负责加载网页的URL和渲染网页的UI，GPU端负责执行Browser端和Render端请求的GPU命令。本文接下来详细分析Chromium渲染引擎三端的启动过程。
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Android WebView使用了单进程架构的Chromium来加载和渲染网页，因此它的Browser端、Render端和GPU端都不是以进程的形式存在的，而是以线程的形式存在。其中，Browser端实现在App的UI线程中，Render端实现在一个独立的线程中，而GPU端实现在App的Render Thread中。注意，这是针对Android 5.0及以上版本的。Android在4.4版本引入基于Chromium实现的WebView，那时候GPU端与Browser一样，都是实现在App的UI线程中。接下来我们只讨论Android WebView在Android 5.0及以上版本的实现。
Android WebView启动Chromium渲染引擎三端的过程如图1所示：
图1 Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程
从前面Android WebView加载Chromium动态库的过程分析一文可以知道，当我们在App的UI中嵌入一个WebView时，WebView会在内部创建一个类型为WebViewChromium的Provider。Android WebView就是通过这个Provider来启动和使用Chromium渲染引擎的。
Chromium里面有一个android_webview模块。这个模块提供了两个类AwBrowserProcess和AwContents，分别用来封装Chromium的Content层提供的两个接口类BrowserStartupController和ContentViewCore，它们分别用来启动Chromium的Browser端和Render端。
Android WebView启动Chromium的Browser端，实际上就是在App的UI线程创建一个Browser Main Loop。Chromium以后需要请求Browser端执行某一个操作时，就可以向这个Browser Main Loop发送一个Task。这个Task最终会在App进程的UI线程中调度执行。
Android WebView启动Chromium的Render端，实际上就是在当前的App进程中创建一个线程。以后网页就由这个线程负责加载和渲染。这个线程称为In-Process Renderer Thread。
由于Chromium的GPU端实现在App的Render Thread中，这个Render Thread是由App负责启动的，因此Chromium无需启动它。不过，Chromium里的android_webview模块会启动一个DeferredGpuCommandService服务。当Chromium的Browser端和Render端需要执行GPU操作时，就会向DeferredGpuCommandService服务发出请求。这时候DeferredGpuCommandService服务又会通过App的UI线程将请求的GPU操作提交给App的Render Thread执行。这一点可以参考前面Android WebView简要介绍和学习计划一文的描述。我们在接下来的一篇文章也会对Chromium的Browser端和Render端执行GPU操作的过程进行详细的分析。
接下来我们就结合源码，分析Android WebView启动Chromium的Browser端和Render端的过程。对于GPU端，我们仅仅分析与它相关的DeferredGpuCommandService服务的启动过程。在接下来一篇文章分析Android WebView执行GPU命令的过程时，我们再对GPU端进行更详细的分析。
我们首先分析Android WebView启动Chromium的Browser端的过程。前面提到，WebView会在内部创建一个类型为WebViewChromium的Provider。有了这个Provider之后，WebView就可以调用它的成员函数init启动Chromium的Browser端，如下所示：
class WebViewChromium implements WebViewProvider,
WebViewProvider.ScrollDelegate, WebViewProvider.ViewDelegate {
......
public void init(final Map<String, Object> javascriptInterfaces,
final boolean privateBrowsing) {
......
// We will defer real initialization until we know which thread to do it on, unless:
// - we are on the main thread already (common case),
// - the app is targeting >= JB MR2, in which case checkThread enforces that all usage
// comes from a single thread. (Note in JB MR2 this exception was in WebView.java).
if (mAppTargetSdkVersion >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
mFactory.startYourEngines(false);
checkThread();
} else if (!mFactory.hasStarted()) {
if (Looper.myLooper() == Looper.getMainLooper()) {
mFactory.startYourEngines(true);
}
}
......
mRunQueue.addTask(new Runnable() {
@Override
public void run() {
initForReal();
......
}
});
}
......
}WebViewChromium类的成员变量mFactory指向的是一个WebViewChromiumFactoryProvider对象。WebViewChromium类的成员函数init通过调用这个WebViewChromiumFactoryProvider对象的成员函数startYourEngines启动Chromium渲染引擎的Browser端。
在Android 4.3之前，WebView只能在App的UI线程中创建。相应地，WebView也只能在App的UI线程中启动Chromium渲染引擎的Browser端。这时候WebViewChromium类的成员函数init会传递一个参数true给WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines，表示如果当前线程如果不是UI线程，那么就需要向UI线程发出一个通知，让UI线程执行启动Chromium渲染引擎的Browser端的操作。
在Android 4.3及以后，WebView也允许在App的非UI线程中创建。这时候WebView允行在App的非UI线程中启动Chromium渲染引擎的Browser端。因此，WebViewChromium类的成员函数init就会传递一个参数false给WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines。
一般情况下，WebView都是在App的UI线程中创建的。为了简单起见，我们只考虑这种情况。WebViewChromium类的成员函数init调用WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines启动了Chromium渲染引擎的Browser端之后，接下来还会向App的UI线程的消息队列发送一个Runnable。当该Runnable被执行的时候，它就会调用WebViewChromium类的成员函数initForReal创建图1所示的AwContents对象。有了这个AwContents对象之后，后面就可以通过它来加载指定的URL了。
接下来，我们首先分析WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines启动Chromium渲染引擎的Browser端的过程，然后再分析WebViewChromium类的成员函数initForReal为WebView创建AwContents对象的过程。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines的实现如下所示：
public class WebViewChromiumFactoryProvider implements WebViewFactoryProvider {
......
void startYourEngines(boolean onMainThread) {
synchronized (mLock) {
ensureChromiumStartedLocked(onMainThread);
}
}
......
}这个函数定义在文件frameworks/webview/chromium/java/com/android/webview/chromium/WebViewChromiumFactoryProvider.java中。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startYourEngines调用另外一个成员函数ensureChromiumStartedLocked检查Chromium渲染引擎的Browser端是否已经启动。如果还没有启动，那么就会进行启动，如下所示：
public class WebViewChromiumFactoryProvider implements WebViewFactoryProvider {
......
private void ensureChromiumStartedLocked(boolean onMainThread) {
......
if (mStarted) { // Early-out for the common case.
return;
}
Looper looper = !onMainThread ? Looper.myLooper() : Looper.getMainLooper();
......
ThreadUtils.setUiThread(looper);
if (ThreadUtils.runningOnUiThread()) {
startChromiumLocked();
return;
}
// We must post to the UI thread to cover the case that the user has invoked Chromium
// startup by using the (thread-safe) CookieManager rather than creating a WebView.
ThreadUtils.postOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (mLock) {
startChromiumLocked();
}
}
});
while (!mStarted) {
try {
// Important: wait() releases |mLock| the UI thread can take it :-)
mLock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
// Keep trying... eventually the UI thread will process the task we sent it.
}
}
}
......
}如果Chromium渲染引擎的Browser端已经启动，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员变量mStarted的值就会等于true。在这种情况下，WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked什么也不用做就可以返回。
另一方面，如果Chromium渲染引擎的Browser端还没有启动，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked首先会根据参数onMainThread确定Chromium渲染引擎的Browser端要在哪个线程中运行。
当参数onMainThread的值等于true的时候，就表示Chromium渲染引擎的Browser端要在App的UI线程中运行。这时候如果当前线程不是App的UI线程，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked就会向App的UI线程的消息队列发送一个Runnable。当该Runnable被执行的时候，才会启动Chromium渲染引擎的Browser端。在这种情况下，当前线程也会等待App的UI线程启动完成Chromium渲染引擎的Browser端。
当参数onMainThread的值等于true的时候，如果当前线程刚好也是App的UI线程，那么WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked就可以马上启动Chromium渲染引擎的Browser端。
当参数onMainThread的值等于false的时候，不管当前线程是否App的UI线程，都表示Chromium渲染引擎的Browser端要在它里面运行。因此，这时候WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked都会马上启动Chromium渲染引擎的Browser端。
无论是上述的哪一种情况，用来运行Chromium渲染引擎的Browser端的线程都会通过调用ThreadUtils类的静态成员函数setUiThread记录起来。以后WebView都需要在该线程中访问Chromium渲染引擎。
WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数ensureChromiumStartedLocked是通过调用另外一个成员函数startChromiumLocked启动Chromium渲染引擎的Browser端的，如下所示：
public class WebViewChromiumFactoryProvider implements WebViewFactoryProvider {
......
private void startChromiumLocked() {
......
AwBrowserProcess.start(ActivityThread.currentApplication());
......
}
......
}WebViewChromiumFactoryProvider类的成员函数startChromiumLocked通过调用AwBrowserProcess类的静态成员函数start启动Chromium渲染引擎的Browser端的，如下所示：
public abstract class AwBrowserProcess {
......
public static void start(final Context context) {
// We must post to the UI thread to cover the case that the user
// has invoked Chromium startup by using the (thread-safe)
// CookieManager rather than creating a WebView.
ThreadUtils.runOnUiThreadBlocking(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
BrowserStartupController.get(context).startBrowserProcessesSync(
BrowserStartupController.MAX_RENDERERS_SINGLE_PROCESS);
......
} catch (ProcessInitException e) {
......
}
}
});
}
......
}前面提到，用来运行Chromium渲染引擎的Browser端的线程会通过ThreadUtils类的静态成员函数setUiThread记录起来。AwBrowserProcess类的静态成员函数start为了确保Chromium渲染引擎的Browser端在该线程中启动，会通过调用ThreadUtils类的静态成员函数runOnUiThreadBlocking检查当前线程是否就是该线程。如果是的话，那么就会直接启动。否则的话，会向该线程的消息队列发送一个Runnable。当该Runnable被执行的时候，再启动Chromium渲染引擎的Browser端。
AwBrowserProcess类的静态成员函数start是通过调用当前App进程中的一个BrowserStartupController单例对象的成员函数startBrowserProcessesSync来启动Chromium渲染引擎的Browser端的。这个BrowserStartupController单例对象可以通过调用BrowserStartupController类的静态成员函数get获得。
AwBrowserProcess类的静态成员函数start在启动Chromium渲染引擎的Browser端的时候，会指定一个BrowserStartupController.MAX_RENDERERS_SINGLE_PROCESS参数。这个参数的值等于0，表示要启动一个单进程架构的Chromium渲染引擎。
接下来，我们就继续分析Chromium渲染引擎的Browser端的启动过程，也就是BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync的实现，如下所示：
public class BrowserStartupController {
......
public void startBrowserProcessesSync(int maxRenderers) throws ProcessInitException {
// If already started skip to checking the result
if (!mStartupDone) {
if (!mHasStartedInitializingBrowserProcess) {
prepareToStartBrowserProcess(maxRenderers);
}
......
if (contentStart() > 0) {
// Failed. The callbacks may not have run, so run them.
enqueueCallbackExecution(STARTUP_FAILURE, NOT_ALREADY_STARTED);
}
}
......
}
......
}当BrowserStartupController类的成员变量mStartupDone的值等于true的时候，就表示Chromium渲染引擎的Browser端已经启动了。这时候BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync就什么也不做就直接返回。
另一方面，如果Chromium渲染引擎的Browser端还没有启动。这时候BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync就会调用另外一个成员函数contentStart进行启动。
在启动Chromium渲染引擎的Browser端之前，BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync也会检查成员变量mHasStartedInitializingBrowserProcess的值。当这个值等于false的时候，就会先调用成员函数prepareToStartBrowserProcess设置Chromium渲染引擎的启动参数。其中，最重要的就是将Chromium渲染引擎设置为单进程架构。
接下来，我们先分析将Chromium渲染引擎设置为单进程架构的过程，也就是BrowserStartupController类的成员函数prepareToStartBrowserProcess的实现，然后再分析启动Chromium渲染引擎的Browser端的过程，也就是BrowserStartupController类的成员函数contentStart的实现。
BrowserStartupController类的成员函数prepareToStartBrowserProcess的实现如下所示：
public class BrowserStartupController {
......
void prepareToStartBrowserProcess(int maxRendererProcesses) throws ProcessInitException {
......
nativeSetCommandLineFlags(maxRendererProcesses,
nativeIsPluginEnabled() ? getPlugins() : null);
......
}
......
}BrowserStartupController类的成员函数prepareToStartBrowserProcess调用另外一个成员函数nativeSetCommandLineFlags将Chromium渲染引擎设置为单进程架构。
BrowserStartupController类的成员函数nativeSetCommandLineFlags是一个JNI方法，它由C++层的函数Java_com_android_org_chromium_content_browser_BrowserStartupController_nativeSetCommandLineFlags实现，如下所示：
__attribute__((visibility("default")))
void
Java_com_android_org_chromium_content_browser_BrowserStartupController_nativeSetCommandLineFlags(JNIEnv*
env, jclass jcaller,
jint maxRenderProcesses,
jstring pluginDescriptor) {
return SetCommandLineFlags(env, jcaller, maxRenderProcesses,
pluginDescriptor);
} 函数Java_com_android_org_chromium_content_browser_BrowserStartupController_nativeSetCommandLineFlags调用另外一个函数SetCommandLineFlags将Chromium渲染引擎设置为单进程架构，如下所示：
static void SetCommandLineFlags(JNIEnv* env,
jclass clazz,
jint max_render_process_count,
jstring plugin_descriptor) {
std::string plugin_str =
(plugin_descriptor == NULL
? std::string()
: base::android::ConvertJavaStringToUTF8(env, plugin_descriptor));
SetContentCommandLineFlags(max_render_process_count, plugin_str);
}函数SetCommandLineFlags又会调用另外一个函数SetContentCommandLineFlags将Chromium渲染引擎设置为单进程架构，如下所示：
void SetContentCommandLineFlags(int max_render_process_count,
const std::string& plugin_descriptor) {
......
CommandLine* parsed_command_line = CommandLine::ForCurrentProcess();
int command_line_renderer_limit = -1;
if (parsed_command_line->HasSwitch(switches::kRendererProcessLimit)) {
std::string limit = parsed_command_line->GetSwitchValueASCII(
switches::kRendererProcessLimit);
int value;
if (base::StringToInt(limit, &value)) {
command_line_renderer_limit = value;
if (value <= 0)
max_render_process_count = 0;
}
}
if (command_line_renderer_limit > 0) {
int limit = std::min(command_line_renderer_limit,
static_cast<int>(kMaxRendererProcessCount));
RenderProcessHost::SetMaxRendererProcessCount(limit);
} else if (max_render_process_count <= 0) {
// Need to ensure the command line flag is consistent as a lot of chrome
// internal code checks this directly, but it wouldn't normally get set when
// we are implementing an embedded WebView.
parsed_command_line->AppendSwitch(switches::kSingleProcess);
} else {
int default_maximum = RenderProcessHost::GetMaxRendererProcessCount();
DCHECK(default_maximum <= static_cast<int>(kMaxRendererProcessCount));
if (max_render_process_count < default_maximum)
RenderProcessHost::SetMaxRendererProcessCount(max_render_process_count);
}
......
}函数SetContentCommandLineFlags首先检查Android WebView是否设置了switches::kRendererProcessLimit命令行参数。如果设置了，那么这个参数的值就会被解析出来，保存在本地变量command_line_renderer_limit中，用来限定Chromium渲染引擎最多可创建的Render进程的个数的。
Chromium渲染引擎最多可创建的Render进程的个数还受到参数max_render_process_count的限制：
1. 当本地变量command_line_renderer_limit的值大于0的时候，那么取max_render_process_count和command_line_renderer_limit之间的较小者作为最多可创建的Render进程的个数。
2. 当本地变量command_line_renderer_limit的值小于等于0，并且参数max_render_process_count的值也小于等于0的时候，那么Chromium渲染引擎不允许创建Render进程，也就是它使用的是单进程架构。
3. 当本地变量command_line_renderer_limit的值小于等于0，并且参数max_render_process_count的值大于0的时候，会调用RenderProcessHost类的静态成员函数GetMaxRendererProcessCount根据设备内存的大小计算出可以创建的Render进程的最大数default_maximum。如果参数max_render_process_count的值小于这个最大值，那么就将它设置为可以创建的Render进程的个数。
在我们这个情景中，Android WebView没有设置switches::kRendererProcessLimit命令行参数，并且参数max_render_process_count的值等于0，因此函数SetContentCommandLineFlags会将Chromium渲染引擎设置为单进程架构。这是通过在Android WebView的命令行参数中设置一个switches::kSingleProcess选项实现的。
这一步执行完成后，回到前面分析的BrowserStartupController类的成员函数startBrowserProcessesSync中，接下来它会调用另外一个成员函数contentStart启动Chromium渲染引擎的Browser端，如下所示：
public class BrowserStartupController {
......
int contentStart() {
return ContentMain.start();
}
......
}BrowserStartupController类的成员函数contentStart调用ContentMain类的静态成员函数Start启动Chromium渲染引擎的Browser端，如下所示：
public class ContentMain {
......
public static int start() {
return nativeStart();
}
......
}ContentMain类的静态成员函数Start调用另外一个静态成员函数nativeStart启动Chromium渲染引擎的Browser端。
ContentMain类的静态成员函数nativeStart是一个JNI方法，它由C++层的函数Java_com_android_org_chromium_content_app_ContentMain_nativeStart实现，如下所示：
__attribute__((visibility("default")))
jint Java_com_android_org_chromium_content_app_ContentMain_nativeStart(JNIEnv*
env, jclass jcaller) {
return Start(env, jcaller);
}函数Java_com_android_org_chromium_content_app_ContentMain_nativeStart调用另外一个函数Start启动Chromium渲染引擎的Browser端，如下所示：
LazyInstance<scoped_ptr<ContentMainRunner> > g_content_runner =
LAZY_INSTANCE_INITIALIZER;
LazyInstance<scoped_ptr<ContentMainDelegate> > g_content_main_delegate =
LAZY_INSTANCE_INITIALIZER;
......
static jint Start(JNIEnv* env, jclass clazz) {
......
if (!g_content_runner.Get().get()) {
ContentMainParams params(g_content_main_delegate.Get().get());
g_content_runner.Get().reset(ContentMainRunner::Create());
g_content_runner.Get()->Initialize(params);
}
return g_content_runner.Get()->Run();
}函数Start判断全局变量g_content_runner是否已经指向了一个ContentMainRunner对象。如果还没有指向，那么就说明Chromium渲染引擎的Browser端还没有启动。在这种情况下，函数Start就会调用ContentMainRunner类的静态成员函数Create创建一个ContentMainRunner对象，并且保存在全局变量g_content_runner中。
ContentMainRunner类的静态成员函数Create的实现如下所示：
ContentMainRunner* ContentMainRunner::Create() {
return new ContentMainRunnerImpl();
}从这里可以看到，ContentMainRunner类的静态成员函数Create实际创建的是一个ContentMainRunnerImpl对象。这个ContentMainRunnerImpl返回给函数Start之后，它的成员函数Initialize就会被调用，用来对它进行初始化。
从前面Android WebView加载Chromium动态库的过程分析一文可以知道，全局变量g_content_main_delegate指向的是一个AwMainDelegate对象。这个AwMainDelegate对象将会封装在一个ContentMainParams对象中，并且传递给前面创建的ContentMainRunnerImpl对象的成员函数Initialize，以便后者用来执行初始化工作。
ContentMainRunnerImpl类的成员函数Initialize的实现如下所示：
class ContentMainRunnerImpl : public ContentMainRunner {
public:
......
virtual int Initialize(const ContentMainParams& params) OVERRIDE {
......
delegate_ = params.delegate;
......
int exit_code;
if (delegate_ && delegate_->BasicStartupComplete(&exit_code))
return exit_code;
......
const CommandLine& command_line = *CommandLine::ForCurrentProcess();
std::string process_type =
command_line.GetSwitchValueASCII(switches::kProcessType);
......
ContentClientInitializer::Set(process_type, delegate_);
......
}参数params描述的ContentMainParams对象的成员变量delegate指向的是就是前面描述的全局变量g_content_main_delegate指向的AwMainDelegate对象。ContentMainRunnerImpl类的成员函数Initialize会将这个AwMainDelegate对象保存在成员变量delegate_中，并且会调用这个AwMainDelegate对象的成员函数BasicStartupComplete执行一些基本的初始化工作，如下所示：
bool AwMainDelegate::BasicStartupComplete(int* exit_code) {
content::SetContentClient(&content_client_);
......
}AwMainDelegate类的成员变量content_client_描述的是一个AwContentClient对象。这个AwContentClient对象将会设置给Chromium的Content层。这个通过调用函数SetContentClient实现的，如下所示：
static ContentClient* g_client;
......
void SetContentClient(ContentClient* client) {
g_client = client;
......
}
ContentClient* GetContentClient() {
return g_client;
}函数SetContentClient将参数client指向的一个AwContentClient对象保存在全局变量g_client中。这个AwContentClient对象以后可以通过调用函数GetContentClient获得。
这一步执行完成后，回到前面分析的ContentMainRunnerImpl类的成员函数Initialize的中，它接下来检查Android WebView是否设置了switches::kProcessType命令行参数。如果设置了，那么该参数值process_type描述的就是当前启动的进程的类型（Browser端、Render端或者GPU端）。如果没有设置，那么参数值process_type就会等于一个空字符串，表示当前要启动的是一个Browser端。
在我们这个情景中，Android WebView没有设置switches::kProcessType，因此得到的参数值process_type就等于一个空字符串。这个空字符串，连同ContentMainRunnerImpl类的成员变量delegate_指向的AwMainDelegate对象，会进一步传递给ContentClientInitializer类的静态成员函数Set执行初始化操作，如下所示：
class ContentClientInitializer {
public:
static void Set(const std::string& process_type,
ContentMainDelegate* delegate) {
ContentClient* content_client = GetContentClient();
if (process_type.empty()) {
if (delegate)
content_client->browser_ = delegate->CreateContentBrowserClient();
......
}
......
}
......
};这个函数定义在文件external/chromium_org/content/app/content_main_runner.cc中。
ContentClientInitializer类的静态成员函数Set首先是调用前面提到的函数GetContentClient获得一个AwContentClient对象，接下来判断参数process_type的值是否等于一个空字符串。如果等于的话，那么就会调用参数delegate指向的一个AwMainDelegate对象的成员函数CreateContentBrowserClient创建一个ContentBrowserClient对象，并且保存在前面获得的AwContentClient对象的成员变量browser_中。
从前面的分析可以知道，参数process_type的值等于一个空字符串，因此接下来ContentClientInitializer类的静态成员函数Set就会调用参数delegate指向的AwMainDelegate对象的成员函数CreateContentBrowserClient创建一个ContentBrowserClient对象，如下所示：
content::ContentBrowserClient*
AwMainDelegate::CreateContentBrowserClient() {
content_browser_client_.reset(new AwContentBrowserClient(this));
return content_browser_client_.get();
}AwMainDelegate类的成员函数CreateContentBrowserClient实际创建的是一个AwContentBrowserClient对象。这个AwContentBrowserClient对象是从ContentBrowserClient类继承下来的。
这意味着前面设置到Conent层的一个AwContentClient对象的成员变量browser_指向的是一个AwContentBrowserClient对象。这个AwContentBrowserClient对象在接下来启动Chromium渲染引擎的Browser端过程中会使用到。
这一步执行完成后，回到前面分析的函数Start中。这时候它就创建了一个ContentMainRunner对象，并且对这个ContentMainRunner对象进行初始化。接下来，函数Start继续调用这个ContentMainRunner对象的成员函数Run，以便启动Chromium渲染引擎的Browser端，如下所示：
class ContentMainRunnerImpl : public ContentMainRunner {
public:
......
virtual int Run() OVERRIDE {
......
const CommandLine& command_line = *CommandLine::ForCurrentProcess();
std::string process_type =
command_line.GetSwitchValueASCII(switches::kProcessType);
MainFunctionParams main_params(command_line);
......
#if !defined(OS_ios)
return RunNamedProcessTypeMain(process_type, main_params, delegate_);
#else
return 1;
#endif
}
......
};ContentMainRunner类的成员函数Run首先获得Android WebView设置的命令行参数switches::kProcessType的值。前面提到，Android WebView没有设置命令行参数switches::kProcessType，因此这里获得的值为一个空字符串，也就是本地变量process_type的值等于一个空字符串。
接下来，ContentMainRunner类的成员函数Run还会将Android WebView设置的命令行参数封装在一个MainFunctionParams对象中。这个MainFunctionParams对象，连同前面设置的本地变量process_type，以及ContentMainRunner类的成员变量delegate_指向的一个AwMainDelegate对象，会传递给另外一个函数RunNamedProcessTypeMain。这个函数将会负责启动Chromium渲染引擎的Browser端，如下所示：
const MainFunctionParams& main_function_params,
ContentMainDelegate* delegate) {
static const MainFunction kMainFunctions[] = {
#if !defined(CHROME_MULTIPLE_DLL_CHILD)
{ "", BrowserMain },
#endif
......
{ switches::kRendererProcess, RendererMain },
{ switches::kGpuProcess, GpuMain },
......
};
RegisterMainThreadFactories();
for (size_t i = 0; i < arraysize(kMainFunctions); ++i) {
if (process_type == kMainFunctions[i].name) {
if (delegate) {
int exit_code = delegate->RunProcess(process_type,
main_function_params);
#if defined(OS_ANDROID)
// In Android's browser process, the negative exit code doesn't mean the
// default behavior should be used as the UI message loop is managed by
// the Java and the browser process's default behavior is always
// overridden.
if (process_type.empty())
return exit_code;
#endif
if (exit_code >= 0)
return exit_code;
}
return kMainFunctions[i].function(main_function_params);
}
}
......
}这个函数定义在文件external/chromium_org/content/app/content_main_runner.cc中。
函数RunNamedProcessTypeMain定义了一个MainFunction数组。这个MainFunction数组用来指定不同类型的进程的入口函数。其中，Browser进程、Render进程和GPU进程对应的入口函数分别为BrowserMain、RendererMain和GpuMain。当然，只有在参数delegate的值等于NULL的情况下，这个MainFunction数组才会生效。否则的话，所有进程的入口函数都为该参数指向的ContentMainDelegate对象的成员函数RunProcess。对于非Browser进程，如果参数delegate指向的ContentMainDelegate对象的成员函数RunProcess的返回值小于0，那么上述MainFunction数组也会同样生效。
从前面的调用过程可以知道，参数process_type的值是一个空字符串，表示函数RunNamedProcessTypeMain需要启动的是一个Chromium渲染引擎的Browser进程（端）。这时候由于另外一个参数delegate指向了一个AwMainDelegate对象，因此，函数RunNamedProcessTypeMain将调用这个AwMainDelegate对象的成员函数RunProcess启动Chromium渲染引擎的Browser端。
函数RunNamedProcessTypeMain在调用参数delegate指向的AwMainDelegate对象的成员函数RunProcess启动Chromium渲染引擎的Browser端之前，还会调用函数RegisterMainThreadFactories注册一些线程创建工厂函数，如下所示：
static void RegisterMainThreadFactories() {
#if !defined(CHROME_MULTIPLE_DLL_BROWSER)
......
RenderProcessHostImpl::RegisterRendererMainThreadFactory(
CreateInProcessRendererThread);
......
#else
......
#endif
} 其中的一个线程创建工厂函数是Render线程创建工厂函数，它被指定为函数CreateInProcessRendererThread，并且会通过调用RenderProcessHostImpl类的静态成员函数RegisterRendererMainThreadFactory记录起来，如下所示：
RendererMainThreadFactoryFunction g_renderer_main_thread_factory = NULL;
......
void RenderProcessHostImpl::RegisterRendererMainThreadFactory(
RendererMainThreadFactoryFunction create) {
g_renderer_main_thread_factory = create;
}参数create描述的函数CreateInProcessRendererThread将会保存在全局变量g_renderer_main_thread_factory中。以后Chromium渲染引擎的Browser端将会通过这个函数创建In-Process Renderer Thread，以便用来加载和渲染指定的URL。
这一步执行完成后，回到前面分析的函数RunNamedProcessTypeMain，接下来它就会调用参数delegate指向的AwMainDelegate对象的成员函数RunProcess启动Chromium渲染引擎的Browser端，如下所示：
int AwMainDelegate::RunProcess(
const std::string& process_type,
const content::MainFunctionParams& main_function_params) {
if (process_type.empty()) {
......
browser_runner_.reset(content::BrowserMainRunner::Create());
int exit_code = browser_runner_->Initialize(main_function_params);
......
return 0;
}
return -1;
}从前面的调用过程可以知道，参数process_type的值等于一个空字符串。在这种情况下，AwMainDelegate类的成员函数RunProcess会调用BrowserMainRunner类的静态成员函数Create创建一个BrowserMainRunner对象，并且会保存在成员变量browser_runner_中，如下所示：
BrowserMainRunner* BrowserMainRunner::Create() {
return new BrowserMainRunnerImpl();
}从这里可以看到，BrowserMainRunner类的静态成员函数Create创建的实际上是一个BrowserMainRunnerImpl对象。这意味着AwMainDelegate类的成员变量browser_runner_指向的是一个BrowserMainRunnerImpl对象。这个BrowserMainRunnerImpl对象的成员函数Initialize接下来会被调用。在调用的过程中，就会将Chromium渲染引擎的Browser端启动起来，如下所示：
class BrowserMainRunnerImpl : public BrowserMainRunner {
public:
......
virtual int Initialize(const MainFunctionParams& parameters) OVERRIDE {
......
if (!initialization_started_) {
initialization_started_ = true;
......
main_loop_.reset(new BrowserMainLoop(parameters));
main_loop_->Init();
main_loop_->EarlyInitialization();
......
main_loop_->MainMessageLoopStart();
......
}
main_loop_->CreateStartupTasks();
int result_code = main_loop_->GetResultCode();
if (result_code > 0)
return result_code;
// Return -1 to indicate no early termination.
return -1;
}
......
}BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize首先检查成员变量initialization_started_的值是否等于true。如果等于true，那么就说明Chromium渲染引擎的Browser端已经启动过。在这种情况下，BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize只会创建一些Startup Task。
如果Chromium渲染引擎的Browser端还没有启动过，那么BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize首先就会创建一个BrowserMainLoop对象，并且保存在成员变量main_loop_中。接下来，BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize会调用上述BrowserMainLoop对象的成员函数Init和EarlyInitialization对其进行初始化。初始化完成后，它的成员函数MainMessageLoopStart又会被调用。调用完成后，Chromium渲染引擎的Browser端就启动完成了。启动完成后，上述BrowserMainLoop对象的成员函数CreateStartupTasks也会被调用，用来创建一些Startup Task。
接下来，我们就分别分析BrowserMainLoop类的成员函数Init、EarlyInitialization、MainMessageLoopStart和CreateStartupTasks的实现，以便了解Chromium渲染引擎的Browser端的启动过程。
BrowserMainLoop类的成员函数Init用来创建一个BrowserMainParts对象，它的实现如下所示：
void BrowserMainLoop::Init() {
......
parts_.reset(
GetContentClient()->browser()->CreateBrowserMainParts(parameters_));
}BrowserMainLoop类的成员函数Init首先调用前面提到的函数GetContentClient获得一个AwContentClient对象，接下来又会调用这个AwContentClient对象的成员函数browser获得它的成员变量browser_指向的一个AwContentBrowserClient对象。获得了这个AwContentBrowserClient对象之后，就可以调用它的成员函数CreateBrowserMainParts创建一个BrowserMainParts对象，并且保存在BrowserMainLoop类的成员变量parts_中，如下所示：
content::BrowserMainParts* AwContentBrowserClient::CreateBrowserMainParts(
const content::MainFunctionParams& parameters) {
return new AwBrowserMainParts(browser_context_.get());
}从这里可以看出，AwContentBrowserClient类的成员函数CreateBrowserMainParts创建的实际上是一个AwBrowserMainParts对象。这个AwBrowserMainParts对象接下来会用来创建一个Native层的UI Message Loop。这个UI Message Loop接下来又会用来创建一个Browser Thread，用来表示Chromium渲染引擎的Browser端。
这一步执行完成后，回到前面分析的BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize中，接下来BrowserMainLoop类的成员函数EarlyInitialization会被调用，用来创建一个Native层的UI Message Loop，如下所示：
void BrowserMainLoop::EarlyInitialization() {
......
if (parts_)
parts_->PreEarlyInitialization();
......
}从前面的分析可以知道，BrowserMainLoop类的成员变量parts_指向的是一个AwBrowserMainParts对象。BrowserMainLoop类的成员函数EarlyInitialization会调用这个AwBrowserMainParts对象的成员函数PreEarlyInitialization创建一个UI Message Loop，如下所示：
void AwBrowserMainParts::PreEarlyInitialization() {
......
main_message_loop_.reset(new base::MessageLoopForUI);
base::MessageLoopForUI::current()->Start();
}AwBrowserMainParts类的成员函数PreEarlyInitialization创建了一个MessageLoopForUI对象。这个MessageLoopForUI对象描述的就是一个Native层的UI Message Loop。从前面Chromium多线程模型设计和实现分析一文可以知道，Native层的UI Message Loop并没有自己的线程，而是寄生在App的UI线程中运行（当前线程就是App的UI线程）。App的UI线程在Java层也有一个Message Loop，并且是由这个Java层的Message Loop驱动运行的。
当我们往Native层的UI Message Loop发送一个消息的时候，Native层的UI Message Loop会向App的UI线程在Java层的Message Loop发送一个消息。当该消息被Java层的Message Loop调度执行的时候，之前发送在Native层的UI Message Loop中的消息就会得到执行。Chromium渲染引擎的Browser端，就是以这种方式运行在App的UI线程中的。
AwBrowserMainParts类的成员函数PreEarlyInitialization在当前线程中创建了一个MessageLoopForUI对象之后，以后在当前线程中调用MessageLoopForUI类的静态成员函数current时，就会获得该MessageLoopForUI对象。有了这个MessageLoopForUI对象之后，AwBrowserMainParts类的成员函数PreEarlyInitialization就会调用它的成员函数Start，用来启动它描述的Native UI Message Loop。
这一步执行完成后，回到前面分析的BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize中，接下来BrowserMainLoop类的成员函数MainMessageLoopStart会被调用，用来创建一个Browser Thread，如下所示：
void BrowserMainLoop::MainMessageLoopStart() {
......
InitializeMainThread();
.....
}BrowserMainLoop类的成员函数MainMessageLoopStart调用另外一个成员函数InitializeMainThread创建一个Browser Thread，如下所示：
void BrowserMainLoop::InitializeMainThread() {
......
main_thread_.reset(
new BrowserThreadImpl(BrowserThread::UI, base::MessageLoop::current()));
}BrowserMainLoop类的成员函数InitializeMainThread使用前面创建的Native UI Message Loop创建了一个Browser Thread。这个Browser Thread描述的就是Chromium渲染引擎的Browser端。由于这个Browser Thread是使用前面创建的Native UI Message Loop创建的，因此，它实际上描述的是App的UI线程。以后Chromium请求这个Browser Thread执行操作时，这个操作就会在App的UI线程中执行。
这一步执行完成之后，Chromium渲染引擎的Browser端就启动完成了。再回到前面分析的BrowserMainRunnerImpl类的成员函数Initialize中，接下来BrowserMainLoop类的成员函数CreateStartupTasks会被调用，用来在Chromium渲染引擎的Browser端执行一些Startup Task，如下所示：
void BrowserMainLoop::CreateStartupTasks() {
......
if (!startup_task_runner_.get()) {
......
StartupTask pre_create_threads =
base::Bind(&BrowserMainLoop::PreCreateThreads, base::Unretained(this));
startup_task_runner_->AddTask(pre_create_threads);
......
}
......
}其中的一个Startup Task，是在Chromium渲染引擎的Browser端创建其它线程（IO线程、数据库线程、文件线程等）之前执行的，对应的函数为BrowserMainLoop类的成员函数PreCreateThreads。
BrowserMainLoop类的成员函数PreCreateThread会检查Android WebView的命令行参数是否设置了一个switches::kSingleProcess选项。如果设置了，那么就会将Chromium渲染引擎设置为单进程架构，如下所示：
int BrowserMainLoop::PreCreateThreads() {
......
#if !defined(OS_IOS) && (!defined(GOOGLE_CHROME_BUILD) || defined(OS_ANDROID))
// Single-process is an unsupported and not fully tested mode, so
// don't enable it for official Chrome builds (except on Android).
if (parsed_command_line_.HasSwitch(switches::kSingleProcess))
RenderProcessHost::SetRunRendererInProcess(true);
#endif
return result_code_;
} 从前面的分析可以知道，函数SetContentCommandLineFlags会给Android WebView的命令行参数设置一个switches::kSingleProcess选项。在这种情况下，BrowserMainLoop类的成员函数PreCreateThread会调用RenderProcessHost类的静态成员函数SetRunRendererInProcess将Chromium渲染引擎设置为单进程架构，如下所示：
bool g_run_renderer_in_process_ = false;
......
void RenderProcessHost::SetRunRendererInProcess(bool value) {
g_run_renderer_in_process_ = value;
......
}从前面的调用过程可以知道，参数value的值等于true。这时候RenderProcessHost类的静态成员函数SetRunRendererInProcess就会将全局变量g_run_renderer_in_process_的值设置为true，表示Chromium渲染引擎使用单进程加载，也就是在需要创建Render进程来加载和渲染网页时，通过一个In-Process Renderer Thread模拟。
这一步执行完成后，Chromium渲染引擎的Browser端就启动完毕。回到前面分析的WebViewChromium类的成员函数init中，接下来它会继续调用另外一个成员函数initForReal为WebView创建一个AwContents对象。这个AwContents对象以后可以用来加载指定的URL。
接下来，我们就继续分析WebViewChromium类的成员函数initForReal创建AwContents对象的过程，如下所示：
class WebViewChromium implements WebViewProvider,
WebViewProvider.ScrollDelegate, WebViewProvider.ViewDelegate {
......
private void initForReal() {
......
mAwContents = new AwContents(mFactory.getBrowserContext(), mWebView, ctx,
new InternalAccessAdapter(), new WebViewNativeGLDelegate(),
mContentsClientAdapter, mWebSettings.getAwSettings());
......
}
......
}WebViewChromium类的成员函数initForReal主要是创建了一个AwContents对象，并且保存在成员变量mAwContents中。这个AwContents对象的创建过程，也就是AwContents类的构造函数的实现，如下所示：
public class AwContents {
......
public AwContents(AwBrowserContext browserContext, ViewGroup containerView, Context context,
InternalAccessDelegate internalAccessAdapter, NativeGLDelegate nativeGLDelegate,
AwContentsClient contentsClient, AwSettings awSettings) {
this(browserContext, containerView, context, internalAccessAdapter, nativeGLDelegate,
contentsClient, awSettings, new DependencyFactory());
}
......
}AwContents类的构造函数调用另外一个重载版本的构造函数创建一个AwContents对象，如下所示：
public class AwContents {
......
public AwContents(AwBrowserContext browserContext, ViewGroup containerView, Context context,
InternalAccessDelegate internalAccessAdapter, NativeGLDelegate nativeGLDelegate,
AwContentsClient contentsClient, AwSettings settings,
DependencyFactory dependencyFactory) {
......
mNativeGLDelegate = nativeGLDelegate;
......
setNewAwContents(nativeInit(mBrowserContext));
......
}
......
}参数nativeGLDelegate指向的是一个WebViewNativeGLDelegate对象。这个WebViewNativeGLDelegate对象会被保存在AwContents类的成员变量mNativeGLDelegate中。
AwContents类的构造函数会调用另外一个成员函数nativeInit在Native层创建一个WebContents对象。WebContents类是Chromium的Content层向外提供的一个类，通过它可以描述一个网页。
在Native层创建了一个WebContents对象之后，AwContents类的构造函数会将该WebContents对象传递给另外一个成员函数setNewAwContents，用来在Native层创建一个ContentViewCore对象。ContentViewCore类同样是Chromium的Content层向外提供的一个类，通过它可以加载一个指定的URL，也就是通过可以启动Chromium渲染引擎的Render端。
接下来，我们就继续分析AwContents成员函数nativeInit和setNewAwContents的实现，以便了解Android WebView在Native层ContentViewCore对象的过程，为接下来分析Chromium渲染引擎的Render端的启动过程做准备。
AwContents成员函数nativeInit是一个JNI方法，它由C++层的函数Java_com_android_org_chromium_android_1webview_AwContents_nativeInit实现，如下所示：
__attribute__((visibility("default")))
jlong
Java_com_android_org_chromium_android_1webview_AwContents_nativeInit(JNIEnv*
env, jclass jcaller,
jobject browserContext) {
return Init(env, jcaller, browserContext);
}函数Java_com_android_org_chromium_android_1webview_AwContents_nativeInit调用另外一个函数Init创建一个WebContents对象，并且使用这个WebContents对象创建一个Native层的AwContents对象，如下所示：
static jlong Init(JNIEnv* env, jclass, jobject browser_context) {
......
scoped_ptr<WebContents> web_contents(content::WebContents::Create(
content::WebContents::CreateParams(AwBrowserContext::GetDefault())));
......
return reinterpret_cast<intptr_t>(new AwContents(web_contents.Pass()));
}函数Init是通过调用WebContents类的静态成员函数Create创建一个WebContents对象的。WebContents类的静态成员函数Create的实现，可以参考前面Chromium网页Frame Tree创建过程分析一文。
创建了一个WebContents对象之后，函数Init就使用它来创建一个Native层的AwContents对象，如下所示：
AwContents::AwContents(scoped_ptr<WebContents> web_contents)
: web_contents_(web_contents.Pass()),
shared_renderer_state_(
BrowserThread::GetMessageLoopProxyForThread(BrowserThread::UI),
this),
browser_view_renderer_(
this,
&shared_renderer_state_,
web_contents_.get(),
BrowserThread::GetMessageLoopProxyForThread(BrowserThread::UI)),
...... {
......
}AwContents类的构造函数首先将参数web_contents指向的WebContents对象保存在成员变量web_contents_中，接下来又会分别构造一个SharedRendererState对象和一个BrowserViewRenderer对象，并且保存在成员变量shared_renderer_state_和browser_view_renderer_中。
通过AwContents类的成员变量shared_renderer_state_描述的SharedRendererState对象，Chromium渲染引擎的Browser端和Render端可以请求App的Render Thread执行GPU命令。同时，这个SharedRendererState对象也会用来保存Chromium渲染引擎的Render端渲染的每一帧数据。这些帧数据将会交给Chromium渲染引擎的Browser端合成显示在屏幕上。
通过AwContents类的成员变量browser_view_renderer_描述的BrowserViewRenderer对象，则可以为Chromium渲染引擎的Render端创建一个Synchronous Compositor。这个Synchronous Compositor可以用来将网页的CC Layer Tree渲染在一个Synchronous Compositor Output Surface上。
接下来我们就继续分析上述SharedRendererState对象和BrowserViewRenderer对象的构造过程。
SharedRendererState对象的构造过程，也就是SharedRendererState类的构造函数的实现，如下所示：
SharedRendererState::SharedRendererState(
scoped_refptr<base::MessageLoopProxy> ui_loop,
BrowserViewRendererClient* client)
: ui_loop_(ui_loop),
client_on_ui_(client),
...... {
......
}参数ui_loop描述的是一个Native UI Message Loop。这个Native UI Message Loop是通过前面调用BrowserThread类的静态成员函数GetMessageLoopProxyForThread获得的。这个Native UI Message Loop会保存在SharedRendererState类的成员变量ui_loop_。以后通过这个成员变量，就可以向App的Render Thread请求执行GPU操作了。
另外一个参数client指向的就是前面创建的AwContents对象。这个AwContents对象会保存在SharedRendererState类的成员变量client_on_ui_中。
BrowserViewRenderer对象的构造过程，也就是BrowserViewRenderer类的构造函数的实现，如下所示：
BrowserViewRenderer::BrowserViewRenderer(
BrowserViewRendererClient* client,
SharedRendererState* shared_renderer_state,
content::WebContents* web_contents,
const scoped_refptr<base::SingleThreadTaskRunner>& ui_task_runner)
: client_(client),
...... {
......
content::SynchronousCompositor::SetClientForWebContents(web_contents_, this);
......
}从前面的调用过程可以知道，参数client指向的是前面创建的AwContents对象。这个AwContents对象会保存在BrowserViewRenderer类的成员变量client_中。
BrowserViewRenderer类的构造函数接下来会调用SynchronousCompositor类的静态成员函数SetClientForWebContents创建一个Synchronous Compositor，如下所示：
void SynchronousCompositor::SetClientForWebContents(
WebContents* contents,
SynchronousCompositorClient* client) {
......
if (client) {
......
SynchronousCompositorImpl::CreateForWebContents(contents);
}
if (SynchronousCompositorImpl* instance =
SynchronousCompositorImpl::FromWebContents(contents)) {
instance->SetClient(client);
}
}从前面的调用过程可以知道，参数client的值不等于NULL，它指向的是一个BrowserViewRenderer对象。在这种情况下，SynchronousCompositor类的静态成员函数SetClientForWebContents会调用SynchronousCompositorImpl类的静态成员函数CreateForWebContents为前面创建的WebContents对象创建一个Synchronous Compositor。
SynchronousCompositorImpl类的静态成员函数CreateForWebContents是从父类WebContentsUserData<SynchronousCompositorImpl>继承下来的，它的实现如下所示：
template <typename T>
class WebContentsUserData : public base::SupportsUserData::Data {
public:
// Creates an object of type T, and attaches it to the specified WebContents.
// If an instance is already attached, does nothing.
static void CreateForWebContents(WebContents* contents) {
......
if (!FromWebContents(contents))
contents->SetUserData(UserDataKey(), new T(contents));
}
......
};WebContentsUserData<SynchronousCompositorImpl>类的静态成员函数CreateForWebContents首先调用另外一个FromWebContents检查之前是否已经为
以上是关于Android WebView启动Chromium渲染引擎的过程分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章