移動混合應用Hybrid App開發實戰
【引言】近年來隨著移動設備類型的變多，操作系統的變多，用戶需求的增加，對于每個項目啟動前，大家都會考慮到的成本，團隊成員，技術成熟度，時 間，項目需求等一堆的因素。因此，開發App的方案已經變得越來越多了。曾經有一段HTML5的小浪潮，無數的人參與或者看到過一個討論：原生開發還是混 合開發，又或者是Web開發？到底***實踐是怎樣的，筆者認為只有實踐過的人才會知道。尤其是在這個充滿各種變數的移動互聯網時代。
【摘要】筆者將從Hybrid App的開發現狀出發，闡述Hybrid App的優缺點，同時對比Hybrid App與Native App的各自特性，***探討一下Hybrid App的新思想方向。
Hybrid App現狀分析
Web App
毫無疑問Web App就是成本***，最快速地解決方案了。尤其是近兩年非常流行的響應式設計，Web App市場提供了非常好的實踐場地。最近典型的Web App***案例是Sun天氣應用了，其細節處理讓人贊不絕口。
一般來說，擁有下面特點的就是一個Web App了：使用瀏覽器運行；純Web前端架構，很多重要手機特性無法訪問，例如聯系人以及Push notification之類的；Single Page App；銷售渠道多限于瀏覽器。
Hybrid App
所謂的Hybrid App其實會有不同的分支。而且會和Native應用有重合的地方。下面就說三種不同的解決方案。
方案一：使用PhoneGap、AppCan之類的中間件，以WebView作為用戶界面層，以Javascript作為基本邏輯，以及和中間件通訊，再由中間件訪問底層API的方式，進行應用開發。這種架構一般會非常依賴WebView層的性能。
方案二：使用Adobe Air、RubyMotion、Appcelerator或者是Xamarin這種非官方語言的工具，打包成原生應用的方式開發。為什么筆者會將它們定義 為Hybrid App，主要是它們并沒有很單純地使用原生提供的語言進行開發，而是通過對開發者提供友好的開發工具，并折中地把這種開發語言轉換成原生語言，最終打包出 整個應用，所以也屬于混合應用范疇。
方案三：在開發原生應用的基礎上，嵌入WebView但是整體的架構使用原生應用提供，一般這樣的開發由Native開發人員和Web前端開發人員 組成。Native開發人員會寫好基本的架構以及API讓Web開發人員開發界面以及大部分的渲染。保證到交互設計，以及開發都有一個比較折中的效果出 來，優化得好也會有很棒的效果。（當年Facebook Three20就使用該方案）
因此，Hybrid App有以下的特性：
- 開發時可能不采用或者大部分不采用原生語言，但是卻有所有原生應用的特性；
- 架構方案會和原生有出入，基本由工具而定；
- 具有跨平臺特性；
- 一般開發相對原生開發的方式要簡單。
Native App
Native App毫無疑問是最可靠的方案。但是學習成本，人才成本，開發效率以及照顧不同平臺的特性去考慮，都成為了開發人員心目中的一道坎。至于說這道坎是不可逾 越的還是一道讓你提高的坎，筆者覺得完全取決于你自己。基于種種因素的考慮，估計很多人就會選擇折中的方案到了Hybrid App的開發行列當中，包括筆者自己也是這樣過來的。
下面更多的內容都將圍繞Hybrid App開發展開討論。
Hybrid App在開發當中的優點和缺點
在Hybrid App的開發過程中，幾種不同的方案筆者都有經歷過。當然也經歷到了Native App的開發階段。在如此糾結復雜的過程中給了筆者不少的經驗，下面筆者也會就自身的經驗和大家分享這些方案當中的優缺點。對于初入行的朋友，筆者是從 Web前端入行的，畢竟門檻較低，而且能夠快速地培養自己的信心以及對代碼的感覺。深入后就開始接觸到移動開發這塊了。所以會先從Hybrid App的***種方案說起吧。
方案一（Web架構為重）
優點：
- 全Web開發，一定程度上有利于Web前端技術人員快速地構建頁面樣式；
- 有利于在不同的平臺上面展示同一個交互層；
- 便于調試，開發的時候可以通過瀏覽器的方式進行調試，工具豐富。
缺點:
- 雖然說你可以專注在界面以及交互開發上了，但是這頁會成為一個缺點，比如說要仿造一個iOS的默認設置界面，就需要大量的html以及css代碼了，而且效果不一定和iPhone上面的界面一樣好；
- 正因為這是跨平臺的開發，所以還是這句話：兼容是前端的痛。了解過在Android機器上面的Web開發就知道這個痛了。比如前些年在Android設備上面寫圓角，border-radius:10px，在Android的設備上面會出現毛邊。
- 便于調試其實是在Web界面層的。但是實際上做Hybrid App開發的時候，你會遇到需求，進入手機的底層請求，做某些處理。比如說如果該應用有Push Notification服務的話，你就需要到底層，獲取Push Notification發生時的數據，以及做相應的交互處理。當然類似PhoneGap這類框架，已經有很好的插件機制去幫助你解決類似的問題，當然還 有Game Center之類的插件，具體的話可以到Github去關注PhoneGap官方的賬戶，資源非常豐富；
方案二（編譯轉換方式）
優點：
- 利用自己熟悉的語言，進行應用開發，比如RubyMotion，就是使用Ruby語言去做iOS開發，開發起來的話，代碼量是數量級地下降啊。
- 部分開發工具提供跨平臺的功能，讓你的應用能夠快速地發布到不同的平臺上面。比如Mono社區的Xamarin，就是典型的例子了。使用C#語言，能夠把你的應用發布到iOS，Android以及WinPhone市場上面；
- 開發出來的程序運行高效。大部分這種架構的應用，其實還是非常依賴底層的東西的，而且包括界面的東西，都是使用原生的API，效率就當然要比類似于PhoneGap這種架構要好了；
缺點：
嚴重依賴于其工具廠商提供的工具包，調試的時候就要有全套的工具。當然一般來說這些廠商都會以收費的形式發布他們的工具，相應的也有客服提供技術支 持。遇到系統升級，第三方sdk升級，開發工具出現bug等，那么就要等待工具廠商解決了。相當于把風險壓在對方身上了，自己卻要承擔責任。
方案三（Native架構為重）
優點：
- 這無疑是最穩定的Hybrid App開發方式了，交互層的效率上由Native的東西解決了，而且架構上基本就是在App內寫網頁，連App Store都是采用了該種方案；
- 開發時分工非常明確，底層的由iOS開發人員處理，上層的由Web前端開發人員處理；
- 有效的在線參數配置方式，以便于及時在線替換界面；
缺點：
- 團隊至少需要兩個工程師，一個是Web的，一個是iOS的。當然如果開發人員會兩種技術也可獨立承擔；
- 還是運行效率，要權衡好多少界面采用Web來渲染，畢竟WebView的效率會相對降低，以前Facebook就是因為Web的渲染效率 低下，把整個應用改為原生的解決方案。當然這里面可以通過優化來解決。但是優化也是有限度的，如Ruby創始人Matz所說優化要恰當（包括花的時間，技 巧等），而且有時候的優化達到的回報率不一定達到你自己的期望。
Hybrid App和Native App開發對比
因為方案三中的思想基本上就是原生應用的開發思想了。這里要做的對比應該不算大，因此筆者不會做太多的闡述介紹兩者的不同。但是如果是偏重Web架 構的，或者是以方案二這種透過特殊工具開發的，就和原生開發有對比了。這次筆者暫時會以方案一拿來討論。討論中主要會以架構，代碼管理上來討論，當然也會 說到部分細節。
架構討論：
因為這是偏重于Web開發的應用，這里面就需要開發人員有很強烈的大型Web前端架構思想在里面。提到這里可能馬上浮現在你腦海中的詞語就 是：angular.js，require.js，sea.js，backbone.js等。沒錯，這些工具都能夠幫助你快速地梳理好思路，管理好你的 Web應用。對開發者最友好的，發揮空間***的非PhoneGap莫屬了。所以筆者就會以PhoneGap應用展開討論。（因為類似Sencha也有提供 方案，但是Sencha本身是一個重量級的框架，而且有自己的思想在里頭，加上他本身也提供開發工具，在這里就不適合討論了。對于開發者來說可以根據自己 的需求選擇好工具）
從工具上看：
用于雙向綁定，網絡請求，視圖管理等工作。
javascript模塊化工具，在使用較多的交互對象，PhoneGap插件的時候，你就會發現一個強大的模塊化工具會在開發的時候提供極好的幫助。能夠幫助你把整體的代碼，管理得井井有條。
模板引擎。筆者個人比較推薦使用Jade，而且筆者本人也在博客中多次寫到Jade在不同場景下使用的技巧的有關文章。主要是jade的語法太簡潔了，而且面向JS開發人員非常友好。如果你還沒有開始使用模板引擎，趕緊加入這個隊列吧，你已經落后了。
如果你暫時還沒有一個設計師，但是又急于構造一個應用出來。jquery mobile就提供了多套不同風格的模板，供你使用，而且還含有不同的交互動畫等。而且也是跨平臺的。當然實際場景中，筆者覺得你會花很多時間在寫css 上面，因為設計總是天馬行空的。當然你還有很多工具啦，例如sass，以及less.js等。
PhoneGap.js或者Cordova.js
做Phonegap開發必須使用的代碼庫，用于和PhoneGap框架通訊。現在這個庫已經改名了，是Cordova。具體為什么改名，得問Adobe咯。
PhoneGap的插件能夠幫助你快速地抵達手機的其他API上面，直接使用Javascript來操控這些底層的API。例如調用Push Notification的相應發生的事件。
從代碼目錄上面看混合應用中的Web層：
- /js
- mainView.js
- settingView.js
- networkObject.js
- renderObject.js
- /lib
- /PhoneGapPlugins
- push-notification-plugin.js
- pickerView.js
- PhoneGap.js
- zepto.js
- jquerymobile.js
- iscroll.js
- angular.js
- jade.js
- /css
- /mainView
- listItemTemplate.css
- questionListTemplate.css
- /settingView
- /personView
- /layout
- navigationBar.css
- tabButton.css
- app.css
- /template
- /mainView
- listItemTemplate.txt
- questionListTemplate.txt
- /settingView
- /personView
- /layout
- navigationBarTemplate.txt
- tabButtonTemplate.txt
- index.html
- app.js
- require.js
從代碼的目錄上面看，就是經典的靜態網頁文件的目錄，非常簡單。下面就用一句話來說說整個應用的運作過程吧：
打開PhoneGap應用 ->進入 index.html ->運行require.js ->加載應用資源 -> app.js 控制整個應用 -> angular.js 進行事件綁定以及視圖渲染 ->視圖渲染的時候會將數據和加載好的視圖模板（template目錄下的代碼）處理 ->經過jade模板引擎 ->渲染到相應的位置上
就是如此簡單。
看完了簡單的PhoneGap應用后，筆者們來看看簡單iOS應用在開發時候的代碼目錄吧。思路上還是非常相似的。在這里面，筆者不會深入代碼部分去討論具體的實現以及細節上的東西。
- demoApp
- /Resource
- navigationBar.png
- navigationBar@2x.png
- /demoApp
- AppDelegate.h
- AppDelegate.m
- /SettingViewController
- settingViewController.h
- settingViewController.m
- /MainViewController
- mainViewController.h
- mainViewController.m
- /Supporting Files
- demoApp-Info.plist
- InfoPlist.strings
- ...
- /plugin
- /AFNetworking
- AFHTTPClient.h
- AFHTTPClient.m
- AFHTTPRequestOperation.h
- AFHTTPRequestOperation.m
- ...
- /Frameworks
- CoreData.framework
- UIKit.framework
- /Products
- demoApp.app
Objective-C 是一種通用、高級、面向對象的編程語言。Objective-C是承自Smalltalk的信息傳遞模型（message passing）。Objective-C里，與其說對象互相調用方法，不如說對象之間互相傳遞信息更為精確。Objective-C強調面對對象編程， 且Objective-C中強制要求將類的（interface）與實現（implementation）分為兩個部分。類的定義文件遵循C語言之慣例以 .h 為后綴，實現文件以 .m 為后綴。所以你會看到大量的類文件在里頭，整個工程就是有不同的類構成的。（當然可能這么描述不太準確，但是便于大家理解）
這就和豐富的Web前端有很大區別了，在Web前端開發里有HTML，CSS，JS三劍客，必須要用好這三個東西才可以把整個應用才可構建出來。但 是在Native應用中，就很單一了。你只需要把握好Objective-C就可以了。因此對于原生應用來說，開發時只要遵守好規范，即使是一個新手參與 開發，也可以快速地上手，看懂代碼。因為模式已經定好，大家使用同一套的API。按著流程走就好了。當然學習Objective-C需要過程，但是對于擁 有C語言，Java語言經驗的開發者來說，是非常簡單的事情。
當然，原生開發的缺點也很明顯了，就是滿足不了你的跨平臺需求。
從代碼目錄上面看，其實也基本上看到筆者為什么使用多種JS庫以及框架的原因了。主要的目的就是為了構建一個可維護的，具有規范性的Web應用。因 為本身Javascript這門語言非常靈活，100個人可以具有100種風格，加上沒有專門對于Javascript開設的課程，在過往都容易存在對這 門語言的誤解。基于種種的原因，就要約束好一個應用的代碼風格，架構。此外，Javascript本身沒有類的概念，所以在Javascript的面向對 象編程中：Javascript的數據和成員封裝很簡單。沒有類，完全是對象操作。這和Objective-C有很大不同。這個時候必須要有一種心態處理 好整個Web應用：就是盡可能地抽象成對象，你的工作就是對象與對象之間存在交流。
另外有一些點是值得開發者注意的。對于原生應用來說，不管是iOS的，還是Android的，都會提供一套原生界面的庫。以Objective-C 為例子。如果筆者需要調用Alert，筆者只需要編寫：UIAlertView * alertView = [[UIAlertViewalloc]init];，就把這個view聲明好了。再去執行相應的方法，就可以了。但是對于Web應用來說，就需要編 寫<div id='alertView'><button>確定</button></div><script& gt;$('#alertView').show();</script>
，一堆的css代碼和html代碼去實現。當然你會詢問筆者，直接寫 alert() 不就可以了嗎？要是真這么簡單的話，建議你在iOS的WebView中編寫一下alert，實現：title 是提示，內容是：alert view，確定按鈕的文字是：好的。你就知道WebView的限制在哪里了。
因此要完成JS在Web App開發當中的***實踐，肯定要學習優秀的思想和實現方法了。在這篇文章里面，筆者們暫時先不去做這種深入的討論。而是先把例子拋給大家，也許會在下一次討論的時候，再詳細深入以下這兩個項目。
***個是斯坦福的iOS開發公開課中的例子，使用objective-c實現，一個簡單的卡牌游戲。這是經典的mvc開發了。項目地址如下：https://github.com/lbj96347/Stanford-W2013-CardGame，如果您正在使用Mac，那恭喜你，可以馬上編譯這個游戲進行測試以及代碼瀏覽。
第二個是使用JavaScript編寫的例子，實現同樣的需求，做一個簡單的卡牌游戲。但是使用的是HTML+CSS+JS開發。同樣學習了繼承以及mvc的思想。項目地址是：https://github.com/lbj96347/JSMatchismo ，再次恭喜你，不管使用什么電腦，都可以隨時瀏覽代碼以及運行該游戲。
Hybrid App的新思想
這兩年多以來，因為市場的不同，也出現了不一樣的需求，各個技術都有了新的發展。對于Hybrid App來說，其實都有了一些新的解決方案。為了解決問題其實最終思想都會被還原成以下幾個點上：
- 根據需求，選擇工具；
- 用適當的工具做適當的事情，有針對性地解決問題；
- 世界是平衡的，對于開發者來說，做的有用功越多，用戶體驗就越好，反之越差；
- 跨平臺是一個"幌子"，什么都做得到不代表什么都做得好
這也是筆者體驗最深的幾個點。而且你會發現Hybrid技術也基本在跟隨這幾個點來走。
根據需求，選擇工具
如果你使用過Jquery Mobile，你做過過場動畫（就是從一個view去到另一個view），過場動畫在iOS的navigationController中很常見，而且很 簡單，效果很好很流暢。在Jquery Mobile中使用ajax，css去實現了，核心代碼可能就幾十行。可能跟iOS里面的差不多（如果包含動畫），但是實際出來的效果卻差強人意。會出現 類似的問題：頁面抖動，感覺不連貫，在部分的設備下運行緩慢。如果你的應用要求的體驗并不是很高，例如一些新聞展示類應用，更強調排版。這里小小的體驗差 距，就可以忽略了。（因為英國BBC就是這么干的），但是如果你的應用非常強調體驗細節，這里的解決方案可能就不適合了。或許你要做優化，但是優化的時間 可能足以夠你去學習更多的東西了。這樣的話，你是繼續選擇用一個不成熟的工具，還是選擇去學習一種新的語言呢？所以還是根據需求而定吧。
另外一個例子。曾經有人跟筆者提及到，在使用HTML和CSS編寫應用界面時確實很爽，但是效率不咋的。那為什么不嘗試把應用內容直接搬到 Canvas里面呢？構造一套足夠強大的工具，一套足夠彪悍的UI組件，把整個應用運行于Canvas中。這種想法是很好的，但是其實里面的短板頁就出現 了，Canvas的性能雖高，但是里面的元素組件多了你可以保證效果高？所有的東西都會依賴于JavaScript，這對于Javascript來說要構 造足夠強悍的面向對象的組件，也非簡單之事，拋棄了CSS和HTML，意味著內部的設計組件能夠高度定制，松耦合做得非常好。完全是實現了一套新的 xcode和ui庫啊。這就不是在解決一兩個問題了。既然有這么一個工具，筆者為什么不選擇更好的，例如Xamarin。
用適當的工具做適當的事情
做游戲的朋友估計就深有體會了。為了解決Canvas性能的問題，越來越多的人和應用廠商（尤其是瀏覽器廠商），提供一種解決方案就是希望將 Canvas API和系統底層的API打通。意味著你只需要編寫Canvas代碼，實際做渲染的時候使用的是系統底層的東西，整體上提高了性能。例如Ejecta http://impactjs.com/ejecta 這個東西。
對于開發人員來說用Javascript編寫游戲邏輯以及做各種控制都非常舒服，而且因為用的API相同，放到PC上（放開性能問題），同樣可以運 行。這就真的做到了跨平臺，但是又不缺乏效率。讓筆者感觸最深的就是@大城小胖在做混合應用（做游戲）時的做法，小胖的游戲架構。JS負責邏輯，引擎。 JS Binding綁定原生OpenGL，讓原生的來做復雜的渲染處理。HTML CSS可以處理UI（比如一些Button）。這就是典型的：讓工具去做其擅長的事情。
跨平臺是一個"幌子"
為什么這么說？筆者不是一直希望大家能夠跨平臺么？是的。但是要真的認清這個坎。從IE兼容，到目前多個瀏覽器的亂戰，到iOS以及Android 設備Web上的兼容，這不就是一個歷史的例子嘛。跨平臺不是不好，只是在一個時代里，你能夠達到怎樣的效果，真的是很難估量的。就好比你出國旅游，如果兩 國關系非常好，而且很多慣例法律一致，對你來說不會造成太多負擔。但是如果語言不一樣，生活習慣什么的都不同，你就很難適應。同樣是人，你很難在不同的環 境下生存。真正的跨平臺，就意味著大家求同。這絕對不是一兩天的事情，也非簡單的事情。
那為什么還要跨平臺。業務需求嘛。在這里必須就要遵守根據需求選擇工具，用適當的工具做適當的事情，根據實際情況來作開發。如果可以，筆者覺得很有 必要都了解一遍，這樣的話各種開發的思想就會影響到你，你就能夠分辨到什么是好什么是壞，做更好的選擇。例如筆者剛剛說到的過場動畫的例子。其實完全可以 使用筆者說的混合應用中，方案三，去解決這個問題。你無非就是希望用navigationController做一個漂亮的過場動畫嘛，在iOS中幾句代 碼就實現了。
再說一個例子吧，如果你正在做一個todo-list的應用，其實無非就是簡單存儲數據以及做一些相關界面渲染。在使用原生的控件的話，有大堆的代碼要寫，而且還要處理好內存問題。但是其實如果使用Web的方式實現，比如backbone.js。總體代碼可能100行左右。就把整個應用實現了，包括本地存儲。你要做的事情就是把整個界面搭建得漂亮些。可能就1個小時的工作。但是如果用原生開發，很難保證到一個小時內完成，因為調試編譯都需要時間吧？況且還有界面呢。
所以要認清跨平臺這個"幌子"，并非所有的問題都用同一個方法處理。筆者們要融匯貫通嘛！
總結和筆者的感受
對于做Web App的坑，其實挺多的。這里無法一一表達。但是相信實踐過就會知道如何更好地繞過這些坑（例如筆者說的過場動畫的例子）。那么對于開發者來說要有堅強的 毅力，努力去實踐，滿足自己永遠不能滿足的好奇心，因為最終的經驗會給你帶來不一樣的感受，stay hungry。同時筆者們必須保持一顆學習的心，不斷地吸收有營養的思想，學習新的知識，不要太容易滿足，stay foolish。每一種語言都會有其中的思想，每一種工具都有自己解決問題的方法論。多嘗試就能夠給自己帶來更優秀的架構，更優秀的應用，提供給用戶更好 的體驗。當然，也會有更好的回報。
