瀏覽器主要完成實現(xiàn)下載網(wǎng)頁,解析網(wǎng)頁腳本語言,最后再合理的顯示給用戶的任務(wù)。WAP(wireless Application Protocol),即無線應(yīng)用協(xié)議,亦稱無線互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。WAP協(xié)議的功能:用戶只要使用具有WAP功能的移動終端諸如移動電話之類的無線客戶端,就會像電腦IE、搜狗等PC瀏覽器一樣,查看各種網(wǎng)頁信息,展示Intemet內(nèi)容。WAP由一系列通信協(xié)議組成。WAP的協(xié)議棧采用了層次化設(shè)計,從而為應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)提供了一種可伸縮和擴展的環(huán)境。每層協(xié)議棧均定義了相應(yīng)的接口??杀簧弦粚訁f(xié)議所使用,也可被其他服務(wù)或應(yīng)用程序所直接應(yīng)用。WAP的各層協(xié)議如圖1所示。
圖1 WAP的各層協(xié)議
本文分析了WAP嵌入式瀏覽器的主要功能模塊、工作流程、總體設(shè)計,重點分析解析模塊和布局模塊,最后展望WAP瀏覽器發(fā)展未來。
1 嵌入式瀏覽器概述
一般情況下,嵌入式瀏覽器包括兩個功能:一是支持如HTTP、WAP傳輸協(xié)議;二是能夠在嵌入式設(shè)備中運行傳輸協(xié)議,并有標(biāo)記語言的功能以及能夠根據(jù)使用者的需求進行處理各種情況。
1.1 瀏覽器功能模塊
如圖2所示,在本文設(shè)計中,瀏覽器主要模塊有:繪圖模塊、布局模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、DOM樹模塊。這樣做的目的是確定分層體系結(jié)構(gòu),使每個層和相鄰的進行交流,和不相鄰的不進行交互,符合軟件工程“高內(nèi)聚,低耦合”的思想。其中:
圖2 功能模塊
繪圖模塊:利用對XML文件解析的結(jié)果生成DOM樹和布局模塊(RENDER)樹,同時生成瀏覽器窗口及相應(yīng)的控件,并在屏幕上排版顯示。
布局模塊:對生成的DOM樹中得到樣式的有關(guān)信息,如居中,字體等,組織布局、顯示XML元素等內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理模塊:數(shù)據(jù)處理模塊包括處理XML和images。對訪問的網(wǎng)頁XML文件進行解析處理,包括表格、圖片、文字并生成相應(yīng)的DOM樹。
DOM樹模塊:DOM(文檔對象模型)是XML文件解析后的結(jié)果。它的內(nèi)容包括了當(dāng)前XML文件中所有的元素、元素的子元素、元素的屬性、元素的樣式、元素的事件等。在對象樹模型中,文件的每一節(jié)點都被稱為屬性。而且它是完整的,對文件最小細(xì)節(jié)它都允許進行模型化而且可以訪問。它也是對修改最不敏感的一種模型。
1.2 網(wǎng)頁工作流程
數(shù)據(jù)從URL發(fā)出一個網(wǎng)頁請求,提交到通信模塊,通信模塊得到數(shù)據(jù)之后,交給數(shù)據(jù)處理模塊進行解析。生成DOM樹,然后布局模塊會根據(jù)DOM樹上的節(jié)點進行布局整理,同時將布局信息存儲到DOM樹中,最后繪圖模塊會對客戶端進行繪制。一般情況下,瀏覽器中看到的就是繪圖模塊的繪制效果。頁面訪問流程如圖3所示。
圖3 頁面訪問流程
2 嵌入式瀏覽器系統(tǒng)設(shè)計
在嵌入式瀏覽器設(shè)計時中考慮了C/S(Client/Server)結(jié)構(gòu),即客戶機和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢,將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實現(xiàn),降低了系統(tǒng)的通訊開銷。在此設(shè)計中,解析處理和文字布局均在server處理,最終顯示在client端。
2.1 解析處理
獲得WML文件之后,開始讀取WML文件,獲取字符,判斷是否是“<”字符。如果是,就繼續(xù)判斷是否是標(biāo)簽開始符。如果是起始標(biāo)簽,獲取元素的屬性,比如屬性值和屬性名稱等,屬性由WML文檔的DTD定義。也就是程序自動判斷是文本格式、圖片格式、表格格式、還是其他格式,根據(jù)格式類型進行不同的解析。最后,將當(dāng)前狀態(tài)以及參數(shù)值進行存儲,依次循環(huán),直至循環(huán)結(jié)束,生成DOM樹。具體流程如圖4所示。
圖14 解析流程
2.2 布局處理
所謂布局模塊,就是處理WML語法和DOM樹,樹的每個結(jié)點是一個對象,包含著對象的所有屬性設(shè)置信息。最后提交到繪圖模塊,由繪圖模塊進行處理,顯示出來網(wǎng)頁信息。
2.2.1圖片布局
img元素是圖片元素。一般情況下,img元素的src屬性值會是通過URL指向一個圖片,該圖片就是需要顯示的圖片,而img的排版會優(yōu)先考慮其width屬性值和height屬性值,如果兩個屬性值都存在,則按照其屬性值中相應(yīng)的值進行排版,顯示相應(yīng)的屬性值的圖片;如果僅有一個屬性值,則縮放實際照片的屬性值,顯示圖片;如果img元素沒有這兩個屬性,則排版的照片為實際寬高;當(dāng)僅有一個屬性值或沒有width屬性和height屬性時,該img元素的排版會被跳過,同時相應(yīng)的圖片URL會進入下載隊列,等待該圖片下載成功后,對當(dāng)前的頁面進行重新排版。
2.2.2文字布局
由圖2可知,布局層位于解析和繪圖之間,用來對語義分析后的文檔內(nèi)容進行排版處理,將網(wǎng)頁內(nèi)容以適當(dāng)?shù)姆绞脚欧旁陲@示屏幕上。
WML語言的文字排版控制較少,只有居中、左對齊和右對齊3種方式;其次WML語言的表達控制也很弱,只有em:加強(斜體)、strong:加重(斜體)、i:斜體、b:加粗、u:下劃線、big:大字體(字體加大一號)、small:小字體(字體減小一號)等7種文字表達方式。
3 結(jié)果及分析
本文主要針對支持Java的嵌入式瀏覽器的設(shè)計與實現(xiàn)。系統(tǒng)以J2ME為開發(fā)平臺,通信協(xié)議沒有采取HTTP協(xié)議,而是采取以WAP協(xié)議作為協(xié)議棧,以WML為標(biāo)記語言作為網(wǎng)頁數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式,在嵌入式瀏覽器中實現(xiàn)方便、豐富的多媒體信息瀏覽服務(wù)。
在仿真結(jié)果中,如圖5所示,圖片為訪問外網(wǎng)的百度頁面,而且有前進、后退、刷新標(biāo)志,均說明此應(yīng)用能夠在嵌入式設(shè)備中實現(xiàn)。如果用戶為了節(jié)省流量,可以考慮切換到極簡版本,也就是解析過程中沒有處理解析圖片,只是簡單解析文字。由于HTML網(wǎng)頁中,百度logo圖片要大于屏幕大小,所以進行壓縮之后進行顯示。在此設(shè)計中,圖片下載完整,能夠完整顯示出來。
圖5 百度頁面
4 總結(jié)
通過測試,本瀏覽器的模塊可移植性很好,解決了傳統(tǒng)瀏覽器的可移植性困難以及帶寬比較窄、屏幕比較小的問題。同時,該瀏覽器針對嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用進行特殊設(shè)計,省去了一些不實用的、冗余的和影響系統(tǒng)效率的模塊,具有可移植性、運行效率高等特點。