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嵌入式浏览器缓存的设计与实现

作　者: 孟飞
导　师: 罗惠琼
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: Webkit xFace 缓存 SingleFile
分类号: TP393.092
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
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内容摘要

2012年上半年开始，手机超越台式电脑成为中国网民第一大上网终端。对于任何连接至网络的终端，脱机访问或网络延迟都会影响用户体验，这一点在手机移动终端上表现得更为突出，因此，如何使手机用户获得与在PC上相同的信息内容服务和浏览体验成为嵌入式浏览器设计的关键所在。缓存技术是解决该问题的手段之一，该技术使浏览器尽可能使用已缓存的数据，提升浏览器的响应速度，以此来改善用户体验。xFace提供跨平台的Widget应用开发运行环境，本文作为xFace项目的重要部分，主要研究对象为xFace的缓存系统，旨在提高xFace的响应速度。Webkit是一款以高效的响应速度著称的开源浏览器内核，本文首先从整体上研究了Webkit引擎的系统架构以及子模块之间交互方式。随后重点分析了其网页加载模块和资源缓存管理模块。最后，在上述研究基础上，根据xFace平台和嵌入式环境的特点，本文设计并实现了xFace的缓存系统，该系统由三部分组成：本地缓存，Http缓存以及页面缓存。本地缓存：管理所有的资源，包括应用安装时解压的资源和从网络中加载的资源。它与Http缓存配合使用，使缓存资源在后续系统启动时，依然有效，以此提高资源的利用率。除此之外，为了加快文件的读取速度，该模块中设计并实现了SingleFile技术。Http缓存：实现了面向所有资源的缓存机制，解决了什么样的响应可以被缓存，缓存哪些数据，缓存资源有效性的验证等问题并且根据xFace平台的特点，制定了面向应用和面向资源的淘汰策略。除此之外，针对移动终端网络不稳定性的特点,该模块将接收到的异常响应统一管理并加入了断点续传机制，以充分利用已接收到的数据，避免数据的重复传输。页面缓存：保存用户最近访问的页面，用于响应前进后退请求。本文的最后对缓存系统进行了验证与测试，经实验测试，缓存系统提高了资源加载的速度，改善了用户体验。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
第一章引言  11-15
  1.1 课题背景及来源  11
  1.2 研究现状及发展态势  11-14
  1.3 课题主要工作  14
  1.4 论文组织  14-15
第二章 Webkit 引擎总体架构及资源缓存管理模块研究  15-35
  2.1 Webkit 引擎的功能  15
  2.2 Webkit 引擎组成结构  15-16
  2.3 Webkit 引擎体系结构  16-20
  2.4 Webkit 加载模块研究  20-22
    2.4.1 加载 Frame  20-21
    2.4.2 子资源加载  21
    2.4.3 资源加载管理  21-22
  2.5 Webkit 资源缓存管理模块研究  22-34
    2.5.1 资源类型  22-24
    2.5.2 缓存系统使用流程  24-26
    2.5.3 缓存资源管理之内存映像  26-28
      2.5.3.1 资源内存映像  26-27
      2.5.3.2 页面缓存内存映像  27
      2.5.3.3 应用缓存内存映像  27-28
    2.5.4 缓存资源管理之添加  28-30
      2.5.4.1 子资源缓存的添加  28-29
      2.5.4.2 应用缓存的添加  29-30
      2.5.4.3 页面缓存的添加  30
    2.5.5 缓存资源管理之更新  30-31
      2.5.5.1 子资源缓存更新  30-31
      2.5.5.2 应用缓存更新  31
    2.5.6 缓存资源管理之淘汰  31-34
  2.6 本章小结  34-35
第三章 xFace 引擎缓存系统设计与实现  35-71
  3.1 移动 Widget 引擎 xFace 简介  35-38
    3.1.1 xFace 总体架构  35-36
    3.1.2 xFace 引擎系统设计  36-37
    3.1.3 xFace 项目整体布局  37-38
  3.2 xFace 缓存系统整体设计  38-44
    3.2.1 设计思想  38-42
      3.2.1.1 本地缓存设计思想  39-40
      3.2.1.2 Http 缓存设计思想  40-41
      3.2.1.3 页面缓存设计思想  41-42
    3.2.2 三种缓存机制的关系  42-43
    3.2.3 xFace 与 Webkit 缓存系统对比  43-44
  3.3 xFace 缓存系统关键技术  44-51
    3.3.1 资源文件路径计算  44-46
    3.3.2 SingleFile 技术  46-49
    3.3.3 断点续传  49-50
    3.3.4 缓存资源的本地化  50-51
  3.4 缓存系统详细设计  51-70
    3.4.1 本地缓存详细设计  51-55
      3.4.1.1 资源定义  51-52
      3.4.1.2 加载策略  52
      3.4.1.3 资源本地存储  52-53
      3.4.1.4 本地缓存资源的加载  53-54
      3.4.1.5 淘汰策略  54-55
    3.4.2 Http 缓存详细设计  55-66
      3.4.2.1 Http 缓存相关数据结构  55
      3.4.2.2 Http 缓存机制之过期机制  55-56
      3.4.2.3 Http 缓存机制之验证机制  56
      3.4.2.4 请求的发送过程  56-58
      3.4.2.5 响应的接收过程  58-62
      3.4.2.6 资源淘汰策略  62-65
      3.4.2.7 应用淘汰策略  65-66
    3.4.3 页面缓存详细设计  66-70
      3.4.3.1 页面缓存的添加  67-68
      3.4.3.2 访问栈淘汰策略  68-70
  3.5 本章小结  70-71
第四章实验验证与测试  71-81
  4.1 整体测试方案  71-72
  4.2 单元测试  72-73
  4.3 页面测试  73-74
  4.4 集成测试  74-75
  4.5 性能测试  75-80
    4.5.1 SingelFile 性能测试  75-76
    4.5.2 主资源加载性能测试  76-77
    4.5.3 断点续传性能测试  77-79
    4.5.4 缓存系统总体测试  79-80
  4.6 本章小结  80-81
第五章总结与展望  81-82
  5.1 总结  81
  5.2 展望  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-85
攻硕期间取得的研究成果  85-86

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