chromium for android render进程结构分析

一.首先看Render进程中的核心类RenderWidget,RenderView(Impl)与WebKit模块之间关系的建立

RendeWidget与WebKit::WebWidget,RenderView(Impl)与WebKit::WebView(Impl)之间的关系

RenderWidget类是WebKit::WebWidget和RenderWidgetHost之间的通信桥梁。

RenderWidgetHost运行在Browser进程中。

RenderView用来管理WebView,并为内嵌的应用提供通信接口。

RenderWidget包含一个WebKit::WebWidget*类型的成员变量webwidget_。

通过RenderWidget的静态函数Create直接创建RenderWidget的实例时，才会导致WebKit::WebWidget实例的成员变量webwidget_的创建.

RenderViewImpl是RenderWidget的子类同时也是RenderView的实现子类，创建RenderViewImpl实例导致RenderWidget实例被创建时，RenderWidget中不会创建WebKit::WebWidget。

RenderViewImpl::Create()函数中创建了RenderViewImpl，并调用了RenderViewImpl::Initialize().

RenderViewImpl::Initialize()函数中调用webwidget_ = WebView::create(this)创建了WebViewImpl的实例，并保存在RenderWidget中定义的变量webwidget_中。

以上分析，我们可以得到以下结论：

RenderWidget对应于WebKit::WebWidget;

RenderViewImpl对应于WebKit::WebViewImpl(WebKit::WebView的实现子类);

只有创建RenderWidget实例时，才会导致WebKit::WebWidget的具体子类实例的创建；

创建RenderViewImpl实例时，会导致WebKit::WebViewImpl(WebKit::WebView的实现子类)实例的创建；

RenderWidget继承自WebKit::WebWidgetClient，在创建WebKit::WebWidget的具体子类实例时，RenderWidget将自身作为参数传给WebKit::WebWidget的具体子类。

RenderViewImpl继承自WebKit::WebViewClient，在创建WebKit::WebViewImpl时，RenderViewImpl将自身作为参数传给WebKit::WebViewImpl.

WebKit::WebWidget的三个子类WebKit::WebPopupMenu, WebKit::WebPagePopup, WebKit::WebPopupTypeHelperPlugin都包含一个成员变量WebWidgetClient* m_widgetClient，实际指向RenderWidget.

WebKit::WebViewImpl中包含一个成员变量WebViewClient* m_client，这个成员变量指向RenderViewImpl.

这样， RenderWidget包含WebKit::WebWidget的指针变量，WebKit::WebWidget也包含RenderWidget的指针变量，两者可以双向通信了。

同理，RenderViewImpl包含WebKit::WebViewImpl的指针变量，WebKit::WebViewImpl也包含RenderViewImpl的指针变量，两者也可以双向通信了。

类关系图：





WebKit::WebWidgetClient中提供的接口都与事件处理，窗口渲染相关。

WebKit::WebViewClient中提供的接口都是与界面行为相关的，如Session,zoom,Accessibility,Geolocation,Speech等。

二.接着看WebKit中与网页渲染相关的类结构

WebKit中负责网页内容渲染的主要类如下：

RenderView：

RenderView是RenderTree同时也是RenderLayerTree的根节点，渲染网页内容需要遍历RenderLayerTree.遍历过程是由RenderLayerTree的根结点RenderView触发的。

一个RenderView对应一个RenderLayerCompositor。

RenderLayerCompositor:

RenderLayerCompositor管理compositing layer层次结构，决定可以作为compositing layer的RenderLayer,基于compositing layer的绘制顺序，创建并维护一个GraphicsLayer层次结构。

RenderLayer：

RenderLayer类对应于一颗render object子树，代表一层网页内容。

RenderLayerBacking:

RenderLayerBacking管理和控制RenderLayer的合成行为，包含很多GraphicsLayer对象,用来决定Layer内部的优化。

GraphicsLayer:

GraphicsLayer是后端存储类的抽象，后端存储类由不同平台提供。chromium for android平台提供的是cc::PictureLayer。GraphicsLayer通过一系列的中间layer最终间接包含cc::PictureLayer.

cc::PictureLayer才是GraphicsLayer的后端存储，也就是网页内容的绘制命令的存储地。参考硬件渲染流程分析。

以上各类的关系如下：



RenderLayerBacking中包含的GraphicsLayer是理解网页渲染的重要类，我们看RenderLayerBacking创建GraphicsLayer的过程：

下面是调用流程：

FrameView::layout()调用了

FrameView::updateCompositingLayersAfterLayout()调用了

RenderLayerCompositor::updateCompositingLayers()调用了

RenderLayerCompositor::computeCompositingRequirements()调用了

RenderLayerCompositor::updateBacking()中调用了

RenderLayer::ensureBacking()中创建了RenderLayerBacking的实例

RenderLayerBacking的构造函数中调用了

RenderLayerBacking::createPrimaryGraphicsLayer()

调用RenderLayerBacking::createGraphicsLayer()。

GraphicsLayer的创建会导致一系列Layer的创建，我们看GraphicsLayer的构造函数：

GraphicsLayer(){

m_opaqueRectTrackingContentLayerDelegate = adoptPtr(new OpaqueRectTrackingContentLayerDelegate(this));

m_layer = adoptPtr(Platform::current()->compositorSupport()->createContentLayer(m_opaqueRectTrackingContentLayerDelegate.get()));

}

GraphicsLayer创建的顺序图如下：



由此，我们可以得到以下结论：

WebKit::GraphicsLayer包含WebKit::WebContentLayerImpl,保存在成员变量OwnPtr<WebKit::WebContentLayer> m_layer中；

WebKit::WebContentLayerImpl包含WebKit::WebLayerImpl,保存在成员变量scoped_ptr<WebLayerImpl> layer_中；

WebKit::WebLayerImpl包含cc::PictureLayer,保存在成员变量scoped_refptr<cc::Layer> layer_中；

RenderLayerBacking中创建的GraphicsLayer实例会被attach到RenderLayerCompositor的成员变量OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer上,具体过程如下：

RenderLayerCompositor::updateCompositingLayers()调用了

RenderLayerCompositor::rebuildCompositingLayerTree().

rebuildCompositingLayerTree()中将RenderLayerBacking的GraphicsLayer添加到一个Vector<GraphicsLayer*>结构中。

RenderLayerCompositor::updateCompositingLayers()调用完rebuildCompositingLayerTree()后调用

m_rootContentLayer->setChildren(childList);

这样，RenderLayerCompositor的成员变量OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer中就包含了所有的RenderLayerBacking创建的GraphicsLayer。

三.我们看Render进程中控制网页各层内容渲染的类结构

LayerTreeHost,ThreadProxy与LayerTreeHostImpl之间的关系

RenderWidgetCompositor::initialize()中调用LayerTreeHost::Create创建了LayerTreeHost,同时将RenderThreadImpl封装后传给了LayerTreeHost.

LayerTreeHost::Create()，

调用了LayerTreeHost::Initialize()。

LayerTreeHost::Initialize()中可知，RenderWidgetCompositor包含的LayerTreeHost中创建的是ThreadProxy的实例。

Proxy是抽象类，负责将compositor的主线程命令代理给compositor的具体实现类。

class CC_EXPORT Proxy包含两个主要的成员变量：

scoped_ptr<Thread> main_thread_;

scoped_ptr<Thread> impl_thread_;

Proxy对象的构造函数会调用ThreadImpl::CreateForCurrentThread()初始化main_thread_,main_thread_代表当前线程。根据传入的Thread参数来初始化impl_thread_。

ThreadProxy的构造函数包含一个有效的Thread参数，它的基类Proxy用这个Thread类型的参数初始化impl_thread_，所以ThreadProxy拥有两个线程实例main_thread_和impl_thread_。

SingleThreadProxy的构造函数将一个Null传给它的基类Proxy的构造函数，所以SingleThreadProxy只包含当前线程的一个封装类main_thread_，这也是其名字的由来。

SingleThreadProxy和ThreadProxy都含有以下对象成员变量：

LayerTreeHost* layer_tree_host_;

scoped_ptr<LayerTreeHostImpl> layer_tree_host_impl_;

SingleThreadProxy::Start函数中调用LayerTreeHost::CreateLayerTreeHostImpl创建LayerTreeHostImpl并将其保存在 layer_tree_host_impl_中。

ThreadProxy::InitializeImplOnImplThread调用LayerTreeHost::CreateLayerTreeHostImpl创建LayerTreeHostImpl并将其保存在 layer_tree_host_impl_中。

SingleThreadProxy和ThreadProxy持有LayerTreeHostImpl，并继承了LayerTreeHostImplClient，在构建LayerTreeHostImpl的同时将自身传给了LayerTreeHostImpl的构造函数。

SingleThreadProxy和ThreadProxy是LayerTeeHost和LayerTreeHostImpl相互协作的桥梁。

ThreadProxy中的函数，一部分是在主线程中执行，一部分是在impl 线程中执行。对于RenderWidgetCompositor包含的LayerTreeHost中创建的是ThreadProxy的实例,impl线程是RenderThreadImpl的实例。

ThreadProxy中在impl线程中执行的函数带有OnImplThread后缀。

ThreadProxy还含有以下成员变量：

scoped_ptr<Scheduler> scheduler_on_impl_thread_;

这个变量的作用是调度impl线程中执行的动作。

ThreadProxy中调用scheduler_on_impl_thread_的接口，

scheduler_on_impl_thread_的接口调用scheduler_on_impl_thread_的ProcessScheduledActions()函数，

ProcessScheduledActions()最终又调回到ThreadProxy中ScheduledAction开头的函数。

ThreadProxy::InitializeImplOnImplThread()中调用LayerTreeHost::CreateLayerTreeHostImpl()创建了LayerTreeHostImpl.

LayerTreeHostImpl只在ThreadProxy的impl线程中调用。

这部分结构与browser进程中compositor部分类似。

render进程中的渲染完成的是包含网页内容的各个层的合成。

browser进程中compositor部分完成的是将render进程渲染好的texture合成到on-screen surface对应的back buffer上，并调用eglswapbuffer将前后buffer互换，下次屏幕刷新时候，网页内容就显示在屏幕上了。

四.接着看Render进程中控制网页渲染的核心类RenderWidgetCompositor与WebKit模块之间的关系建立

RenderWidgetCompositor与WebKit::WebViewImpl的关系建立过程

RenderWidget包含一个成员变量scoped_ptr<RenderWidgetCompositor> compositor_。

RenderWidgetCompositor继承自WebKit::WebLayerTreeView，负责控制网页各个层的合成工作。

WebKit::WebViewImpl中包含一个成员变量WebLayerTreeView* m_layerTreeView，这个成员变量指向RenderWidget中创建的RenderWidgetCompositor实例。

下面的顺序图是RenderWidget创建RenderWidgetCompositor，以及RenderWidgetCompositor被保存到WebKit::WebViewImpl的成员变量WebLayerTreeView* m_layerTreeView中的过程。



关键代码如下：

WebViewImpl::setIsAcceleratedCompositingActive(){

m_client->initializeLayerTreeView();

m_layerTreeView = m_client->layerTreeView();

}

五.LayeTreeHost的成员变量scoped_refptr<Layer> root_layer_与WebKit中RenderLayerCompositor的成员变量OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer之间的关系建立

先给出结论，LayeTreeHost的成员变量scoped_refptr<Layer> root_layer_实际指向的是PictureLayer的实例,这个实例是RenderLayerCompositor的成员变量OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer创建时创建的。

被OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer间接包含。

WebKit::RenderView::compositor()中创建了RenderLayerCompositor,并保存在m_compositor变量中，

RenderLayerCompositor中有指向创建它的RenderView的成员变量RenderView* m_renderView。

RenderLayerCompositor::ensureRootLayer()中创建了用于不同目的的各个GraphicsLayer，其中代表content root的GraphicsLayer中存储了RenderLayer对应的RenderLayerBacking中创建的GraphicsLayer.

在RenderLayerCompositor::attachRootLayer()中将代表content root的GraphicsLayer传给了ChromeClientImpl,

并由ChromeClientImpl::attachRootGraphicsLayer()调用WebViewImpl::setRootGraphicsLayer()进一步传递给了WebKit::WebViewImpl。

所以WebKit::WebViewImpl中的成员变量 WebCore::GraphicsLayer* m_rootGraphicsLayer，保存的是RenderLayerCompositor的成员变量OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer。

WebViewImpl::setRootGraphicsLayer()中调用GraphicsLayer::platformLayer()给成员变量WebLayer* m_rootLayer赋值。

PlatformLayer* GraphicsLayer::platformLayer() const

{

return m_transformLayer ? m_transformLayer.get() : m_layer->layer();

}

PlatformLayer.h中有如下定义：

typedef WebKit::WebLayer PlatformLayer;

前面讲过，

WebKit::GraphicsLayer包含WebKit::WebContentLayerImpl,保存在成员变量OwnPtr<WebKit::WebContentLayer> m_layer中；

WebKit::WebContentLayerImpl包含WebKit::WebLayerImpl,保存在成员变量scoped_ptr<WebLayerImpl> layer_中；

WebKit::WebLayerImpl包含cc::PictureLayer,保存在成员变量scoped_refptr<cc::Layer> layer_中；

WebKit::WebContentLayer::layer()返回的是指向WebLayer的指针。

WebKit::WebContentLayerImpl::layer()返回的是指向WebLayerImpl的指针。

所以GraphicsLayer::platformLayer()返回的是WebLayerImpl的实例.

WebViewImpl的成员变量WebLayer* m_rootLayer中保存的是WebLayerImpl的实例。

WebViewImpl::setIsAcceleratedCompositingActive()中调用了

m_layerTreeView->setRootLayer(*m_rootLayer);

实际调用的是RenderWidgetCompositor::setRootLayer(const WebKit::WebLayer& layer){

layer_tree_host_->SetRootLayer(

static_cast<const webkit::WebLayerImpl*>(&layer)->layer());

}

RenderWidgetCompositor包含一个成员变量scoped_ptr<cc::LayerTreeHost> layer_tree_host_。

前面讲过，WebLayerImpl包含cc::PictureLayer,所以设置给LayerTreeHost的是cc::PictureLayer的实例，保存在LayeTreeHost的成员变量scoped_refptr<Layer> root_layer_中。

并且这个cc::PictureLayer是在WebKit::RenderLayerCompositor创建OwnPtr<GraphicsLayer> m_rootContentLayer时创建的，被m_rootContentLayer间接包含。

上述过程是由Document::attach()函数触发的，具体流程在renderwidgetcompositorcreated顺序图中。

三，四，五中涉及类图如下：



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