HTML5技術(shù)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

李 正 張欣宇 馮一帆

1 中國(guó)聯(lián)通研究院 北京 100032

2 北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司 北京 100070

1 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀

近三年來，我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模呈迅猛增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，根據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[1]，截至2013年6月底，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)5.91億，其中手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模4.6億，占比78.5%，相比較2009年12月的調(diào)查結(jié)果，使用手機(jī)上網(wǎng)用戶規(guī)模增長(zhǎng)98.7%。促成手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量大規(guī)模增長(zhǎng)的原因除了我國(guó)3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的普及、無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展(包括公用和私有WiFi的發(fā)展)外，也得益于智能手機(jī)的大規(guī)模普及和手機(jī)應(yīng)用的創(chuàng)新。

根據(jù)市場(chǎng)研究公司Gartner于2013年9月20日發(fā)布的數(shù)據(jù)，2013年全球移動(dòng)應(yīng)用下載量猛增至1 020億次，并將持續(xù)增長(zhǎng)至2017年，屆時(shí)將達(dá)到2 690億次?？梢?，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)為用戶的工作和生活所帶來的便利已深入人心。同時(shí)，對(duì)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)者來說，想要讓更多的用戶使用自己的應(yīng)用，面對(duì)市場(chǎng)中種類繁多的移動(dòng)終端，如何更加快速、有效地開發(fā)、維護(hù)應(yīng)用程序便是關(guān)鍵的一環(huán)。

目前，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的呈現(xiàn)形態(tài)主要分為移動(dòng)Web應(yīng)用和本地應(yīng)用(Native App)兩大類。本地應(yīng)用是指數(shù)據(jù)的運(yùn)算和存儲(chǔ)均在本地(移動(dòng)終端)操作系統(tǒng)上的應(yīng)用，一般采用系統(tǒng)原生語言開發(fā)(如Android系統(tǒng)中使用Java，IOS系統(tǒng)中使用Object-C，Windows Phone中使用C#或C++等)。Web應(yīng)用是指運(yùn)行在Web引擎上的應(yīng)用，一般采用網(wǎng)頁(yè)編程語言開發(fā)。

1.1 本地應(yīng)用

本地應(yīng)用的特點(diǎn)是運(yùn)行效率高、能夠直接與終端硬件交互、實(shí)現(xiàn)豐富的人機(jī)交互方式。目前，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)中，絕大多數(shù)應(yīng)用都是本地應(yīng)用，但隨著用戶和智能移動(dòng)終端平臺(tái)種類的增加，本地應(yīng)用發(fā)展所面臨的問題也逐漸擺在應(yīng)用開發(fā)商的面前。

1) 跨平臺(tái)部署問題。當(dāng)前主流移動(dòng)智能終端系統(tǒng)有Android、IOS、BlackBerry OS、Windows Phone等，這些系統(tǒng)下的本地應(yīng)用均無法運(yùn)行在其它系統(tǒng)中，這意味著開發(fā)商要針對(duì)每一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)招聘不同的開發(fā)、維護(hù)人員，將使得開發(fā)成本激增。

2) 快速更新與發(fā)布控制。上述主流操作系統(tǒng)中，除Android系統(tǒng)外，應(yīng)用的發(fā)布都要受到系統(tǒng)廠商的管理，應(yīng)用開發(fā)商必須通過特定的應(yīng)用商店(比如Windows Phone Apps+Games Store、IOS下的App Store)才能讓用戶得到自家開發(fā)的應(yīng)用，這對(duì)開發(fā)商在開發(fā)應(yīng)用的功能上做了限制，也降低了應(yīng)用的發(fā)布速度。

3) 碎片化問題。碎片化問題在Android系統(tǒng)中表現(xiàn)的尤為明顯，由于其系統(tǒng)和硬件的開放性，市場(chǎng)中的Android設(shè)備屏幕尺寸、分辨率各異，再加上Android系統(tǒng)頻繁更新，小的設(shè)備廠商沒有實(shí)力快速加入新版本陣營(yíng)中，使得碎片化日益嚴(yán)重。應(yīng)用開發(fā)商要適配不同設(shè)備，使開發(fā)成本大幅增加，甚至導(dǎo)致了許多開發(fā)商放棄Android平臺(tái)[2]。

這三個(gè)問題是制約本地應(yīng)用發(fā)展的主要原因，相比較而言，移動(dòng)Web應(yīng)用在這些方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.2 傳統(tǒng)移動(dòng)Web應(yīng)用

與本地應(yīng)用相比，Web應(yīng)用不直接依賴于終端系統(tǒng)的原生語言，而是直接在終端系統(tǒng)的Web引擎上運(yùn)行，具有良好的跨平臺(tái)特性，面對(duì)移動(dòng)智能終端的“碎片化”問題相比本地應(yīng)用也有更好的表現(xiàn)。這一特性也使Web應(yīng)用的分享、傳播變得極為方便，用戶只需要知道應(yīng)用的地址鏈接便可訪問該應(yīng)用，應(yīng)用升級(jí)時(shí)開發(fā)商只需將升級(jí)后的應(yīng)用部署到服務(wù)器上，用戶再次訪問時(shí)便可以使用最新的版本，因此，開發(fā)商可以自如地控制Web應(yīng)用的發(fā)布可版本升級(jí)。

然而在HTML5技術(shù)出現(xiàn)之前，Web應(yīng)用與本地應(yīng)用之間有著不可逾越的障礙，從功能上可分為以下幾類問題。

1) 本地存儲(chǔ)。首先，相對(duì)傳統(tǒng)的應(yīng)用,Web應(yīng)用不需要安裝，所占空間小的特性使其具備傳統(tǒng)軟件應(yīng)用所不具備的優(yōu)勢(shì)，但由于缺少本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，在沒有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的地方，Web應(yīng)用也就無法正常使用；其次，每次訪問同一個(gè)Web應(yīng)用時(shí)，都需要下載一次應(yīng)用數(shù)據(jù)，其中包含大量重復(fù)數(shù)據(jù)，這會(huì)消耗大量帶寬和流量。

2) 設(shè)備硬件訪問。由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的限制，使得Web應(yīng)用很難訪問設(shè)備上的各種硬件，比如各重力感應(yīng)傳感器、GPS、攝像頭等硬件。無法利用這些元件的硬件特性會(huì)極大地阻礙Web應(yīng)用的創(chuàng)新，這是制約Web應(yīng)用發(fā)展的重要原因。

3) 圖像繪制及渲染。想要直接在網(wǎng)頁(yè)上進(jìn)行繪圖是不能輕易完成的，即使是幾何圖形也不可以。在瀏覽器當(dāng)中只能對(duì)圖片做出點(diǎn)擊、保存等有限的交互操作。如果希望在網(wǎng)頁(yè)中對(duì)圖片做出更多操作或者畫出圖形，就需要借助 flash、silverlight這類插件來完成。

4) 多媒體播放。當(dāng)前在Web應(yīng)用中，大多數(shù)音視頻是通過插件(比如 Flash)來播放的，這對(duì)含有此類功能的Web應(yīng)用帶來了跨平臺(tái)方面的困難，因?yàn)椴⒎撬袨g覽器都支持同樣的插件(比如Safari瀏覽器就不支持flash插件)。

5) Web通信能力。當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)Web應(yīng)用來展示實(shí)時(shí)的信息時(shí)(如股票信息、票務(wù)信息等)，通常是使用輪詢(Polling)、長(zhǎng)輪詢(Long-Polling)或流(Streaming)等實(shí)時(shí)交互方式，這些方法在交互時(shí)都會(huì)用到HTTP的請(qǐng)求頭和響應(yīng)頭，包含很多不必要的額外信息以至于增加了延遲，在對(duì)流量比較敏感的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，這些包頭消耗的流量也是一筆不可忽視的開銷。

6) 腳本運(yùn)行效率。眾所周知，瀏覽器在處理HTML頁(yè)面中的腳本時(shí)，當(dāng)前頁(yè)面處于不可響應(yīng)的狀態(tài)，如果頁(yè)面嵌入的腳本較多或腳本執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，用戶是無法做其它操作的，因此，十分影響Web應(yīng)用的用戶體驗(yàn)。

2 HTML5技術(shù)

這些問題一直以來限制著移動(dòng)Web應(yīng)用的發(fā)展，使其完全無法和本地應(yīng)用相抗衡，以至于出現(xiàn)了當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中本地應(yīng)用為王的局面。直到HTML5技術(shù)的出現(xiàn)，HTML5在這些問題上做出了令人興奮的改進(jìn)，促使Web應(yīng)用急速發(fā)展，并受到越來越多開發(fā)者的關(guān)注。

2.1 HTML5概述

在HTML5推出之前，W3C推薦標(biāo)準(zhǔn)還是1999年發(fā)布的HTML4.01和2001年發(fā)布的XHTML1.1，十多年來，HTML一直沒有進(jìn)行真正的升級(jí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅速發(fā)展，HTML4.01和XHTML1.1標(biāo)準(zhǔn)已力不從心，它們以文檔為中心的理念已無法滿足現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需要，因此，開發(fā)人員要求升級(jí)的呼聲越來越高。2008年1月22日，HTML5的第一份正式草案發(fā)布，其目標(biāo)便是取代HTML 4.01和XHTML 1.1標(biāo)準(zhǔn)，使網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到符合當(dāng)代的網(wǎng)絡(luò)需求。

廣義論及HTML5時(shí)，實(shí)際指的是包括HTML5、CSS3和JavaScript在內(nèi)的一套技術(shù)組合。它希望能夠減少瀏覽器對(duì)于需要插件的豐富網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)(plugin-based rich internet application，RIA)，如Adobe Flash、Microsoft Silverlight和Oracle JavaFX的需求，并提供更多能有效增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)集。

具體來說，HTML5添加了許多新的語法特征，其中包括