3　Web应用和Web运行环境

3.1　Web应用

        HTML5提供了强大的能力，而不是支持Web网页这么简单。就目前而言，它已经初步提供了支持Web网页向Web应用方向发展的能力。相对于本地应用（Native Application），Web前端领域也能够提供编写应用程序的能力了。前面提到了移动领域是HTML5重点关注的一个方向，在W3C中，甚至成立了一个工作组专门跟踪和关注移动领域Web应用所需要各项技术的进展情况：http://www.w3.org/2013/06/mobile-web-app-state/。

        很多技术对于Web网页和Web应用是共享的，如基础渲染工作、Canvas2D、WebGL、CSS、音视频等，但是还有众多的技术是为Web应用设计的，如Web manifest规范、运行模型规范等。

        根据W3C规范的定义，可以将Web应用分成两种类型，第一种称为Packaged Application，也就是该应用包含了自身所需要的所有资源，包括HTML、CSS、JSS及各种图片等资源，这意味着该应用不需要网络就能运行。第二种称为Hosted Application，不是Packaged Application类型的应用都属于此类，所以也就是说它包含了一些外部的资源。为什么会如此划分？主要是针对需求和安全方面的考虑，后面会介绍到。

        在一些应用场景下需要Packaged Application类型，第一是因为应用市场的需要，很多市场需要审核应用使用哪些权限，而不是无限制地使用任何平台提供的能力，这点对于安全性尤为重要。第二是因为开发者的需要，使用Web前端和HTML5技术开发并不意味着需要提供服务器并把Web应用布置在服务器上。像本地应用一样，Web应用也能够独立地工作。第三是因为用户的需要，很多时候用户希望在离线情况下仍然能够使用该应用，不要像很多本地应用一样，一旦离线就不能使用，这点对于用户体验是个考验，对于中国等市场尤其重要。

        与普通网页不同的是，一个Web应用通常包含一个称为清单（Manifest）的文件，该文件的目的跟很多系统如Android上的应用程序的清单文件类似，就是为了定义该应用的一些信息。示例代码15-1是一个Web应用的简单清单文件，参考了W3C官网的一些说明，并做了一些修改。

        一个清单文件实际上是一个JSON（JavaScript Object Notation）格式的文件，它主要是属性和属性值的配对，该类文件是由W3C的规范来定义的，示例代码15-1中列出了一些基本的属性和属性值，下面逐次来分析和理解它们。

示例代码15-1　一个简单的清单文件

    {
      "name": "WebKit技术内幕",
      "description": "介绍WebKit内部技术和原理",
      "launch_path": "/index.html",
      "version": "0.1",
      "icons": {
        "16": "/img/icon.png",
      },
      "screen_size": {
        "min_width": "600",
        "min_height": "600"
      },
      "fullscreen": "true",
      "required_features": ["touch", "geolocation", "webgl"],
      "permissions": {
        "contacts": {
          "access": "read"
        }
      },
    }

        首先是应用基本信息的设置，包括名称“name”、描述“description”、加载入口文件“launch_path”、版本“version”、图标“icons”（规范甚至允许设置多个不同分辨率的图片）、窗口大小“screen_size”、全屏“fullscreen”。之后是该应用需要使用的功能和权限，它们的区别在于权限是系统中的一些非常敏感的信息，如个人信息，包括但是不限于通讯录、位置、文件系统等。

        当然规范中定义的属性远远不止这些，清单的规范也在不断发展，以后可能会做一些修改，并在未来引入更多的设置信息。这样，Web应用看起来就越来越像本地应用了。

3.2　Web运行环境

        Web应用需要有支撑的运行环境才能够工作，就像本地应用需要操作系统才能工作，所以能够支撑Web应用运行的平台或者运行环境，称为Web运行环境（也可以叫Web平台）。那么一个Web运行环境包含哪些功能或者特性呢？

        图15-3描述了Web运行平台的功能及其与Web应用的关系，下面逐次来分析它们。

图15-3　Web运行平台功能和Web应用

• 首先是运行HTML5功能的能力 ：Web运行平台当然能够支持众多HTML5功能，包括基本功能如CSS、JavaScript、Canvas2D等，同时也必须包括访问设备的能力，典型能力如设备信息、地理位置信息、加速传感器、摄像头等。
• 其次是对（离线）存储的要求 ：因为Web应用需要能够访问文件系统或者使用大量的存储空间，特别是离线应用，这里面包括离线缓存、文件系统、文件操作接口等方面的规范支持，这些对于应用特别重要。
• 再次是将Web资源文件打包的支持 ：也就是将HTML/CSS/JavaScript文件和其他资源文件生成一定格式的包，这里面重要的一点就是对清单的支持。清单描述了Web应用的基本设置，这些设置对于网页而言是不需要的，但是Web应用需要这些来定义它作为一个应用程序的行为，如前面说的全屏、窗口大小、图标等。
• 然后是应用程序的运行模式 ：也就是生命周期方面的支持。Web运行环境能够通知Web应用启动、挂起、恢复和销毁等状态信息。这个是区别于网页的重要特征之一。
• 最后是能够启动并运行Web应用 ：是的，这可以让Web应用使用起来跟本地应用的体验相同或者类似，而不仅仅是网页浏览的方式，这里面包括开启应用、关闭应用、升级应用和管理应用等。

        虽然都能支持Web应用，但是Web运行环境也是多种多样的。按照Web运行环境的工作模式，目前可以将它分成三种类型。

• 操作系统本身就支持Web应用，所以通常称为Web操作系统，典型的例子如Tizen、Chrome OS、Firefox OS等。因为整个操作系统就是为了Web应用设计的，所以Web应用在系统中是第一等公民。
• 浏览器或者其他类似的产品中包含支持Web应用的能力，典型的例子是Crosswalk的Tizen版（英特尔公司的开源项目）、Chromium的桌面版和Pokki等。这一类型的特性是Web应用都是由该运行环境管理，操作系统看不到Web应用的存在，而且每个Web应用也不会都变成一个本地应用。因为本身操作系统只是支持本地应用，所以Web应用对操作系统而言是透明的，它看到的是多个运行环境中的实例。
• 以一个独立的框架存在于传统的操作系统，本来Web运行环境依赖于操作系统才能运行，而Web应用工作在该Web运行环境中，就像本地应用一样，所以操作系统不能感知它是本地应用还是Web应用，典型的例子如Crosswalk（Android版）和Cordova（也就是PhoneGap使用的开源项目）。它同第二类型的区别在于，Web应用本身会被打包成本地应用，所以操作系统认为每个打包后的Web应用就是一个本地应用，每个Web应用之后的启动方式跟本地应用相同，当然，Web应用是由Web运行环境这个本地应用启动并运行的。