【正文】 嵌入式瀏覽器開發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄引言………………………………………………………………5第一章 嵌入式瀏覽器設(shè)計(jì)概述 ………………………… 6 ……………………… 6 ………………… 8 ……………………………………………… 9 …………………………………………… 10第二章 HTML詞法分析器的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用 …………… 12 Bit Token的組成及其功能 ………………………………12 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ……………………………………………………12 算法 …………………………………………………………13……………………………………………15 HTML詞法分析的應(yīng)用 ………………………………………15第三章 瀏覽器JavaScript支持的實(shí)現(xiàn) …………………18 開發(fā)環(huán)境 ………………………………18 JavaScript Engine …………………………………………18 JavaScript與瀏覽器接合 ………………………………… 19 瀏覽器消息響應(yīng) …………………………………………… 21第四章 Linux程序開發(fā)技術(shù)及 GTK圖形程序開發(fā)…… 23 Linux下的程序開發(fā)環(huán)境 ……………………………………23 GTK圖形程序開發(fā) ……………………………………………29第五章 Netbit瀏覽器開發(fā)與分析 ……………………… 31 Netbit 瀏覽器簡(jiǎn)介 ………………………………………… 31 Netbit Browser瀏覽器各部份的功能 …………………… 31 界面模塊………………………………………………………32 控制模塊………………………………………………………34… ………………………………………………34………………………………………35 文本文件的顯示模塊…………………………………………36 HTML文件的顯示模塊 ……………………………………… 37 Netbit實(shí)際應(yīng)用效果及比較 ……………………………… 40 Netbit Browser的缺點(diǎn)分析及改進(jìn)辦法 …………………44 Netbit Browser未來(lái)的展望 ………………………………48第六章 其它瀏覽器分析…………………………………… 50 Dillo(Gzilla)瀏覽器分析 ……………………………… 50 Thunder瀏覽器分析…………………………………………55 Mozilla瀏覽器分析…………………………………………56 ZEN瀏覽器分析………………………………………………57 瀏覽器分析工作的總結(jié)………………………………………58致 謝…………………………………………………………… 60參考文獻(xiàn)表………………………………………………………61引 言隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新型的高科技含量的電子產(chǎn)品層出不窮，遍及家電、生產(chǎn)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)因其體積小，速度快而受到重視。在掌上電腦、PDA、手機(jī)、導(dǎo)航設(shè)備、信息家電領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)被廣泛采用，這也是近期產(chǎn)品研發(fā)的熱點(diǎn)。嵌入式瀏覽器作為重要的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件，是不可或缺的。但目前，嵌入式瀏覽器產(chǎn)品的市場(chǎng)被少數(shù)國(guó)外大公司壟斷，眾多的小型嵌入式瀏覽器也尚處于發(fā)展期，而國(guó)內(nèi)的自主技術(shù)的嵌入式瀏覽器更屈指可數(shù)，剛剛進(jìn)入實(shí)用階段。迫切需要更多的人來(lái)關(guān)注嵌入式瀏覽器技術(shù)，開發(fā)中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的瀏覽器產(chǎn)品。本文闡述了嵌入式瀏覽器開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，并詳細(xì)說(shuō)明Netbit Browser的實(shí)際開發(fā)過(guò)程，技術(shù)細(xì)節(jié)。并以網(wǎng)站的方式公布了其源代碼，為國(guó)內(nèi)嵌入式瀏覽器的發(fā)展做了有益的嘗試。第一章 嵌入式瀏覽器設(shè)計(jì)概述：常見的桌面瀏覽器有微軟的Internet Explorer，網(wǎng)景的Netscape，開放源碼的Mozilla，以及opera，mosaic，Hotjava，字符模式的lynx等。其中IE，Opera已有嵌入式版本，以上的大多數(shù)瀏覽器均有跨多平臺(tái)的版本。這些桌面型瀏覽器功能參差不齊，但大多能實(shí)現(xiàn)基本的瀏覽功能。其中IE與Netscape對(duì)HTML頁(yè)面的顯示效果均堪稱完美（對(duì)于XML，WML等標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁(yè)瀏覽，本文不予討論）。與完美的瀏覽效果，功能豐富，支持多種媒體格式和視音頻插件等優(yōu)點(diǎn)形成對(duì)立的是，這些瀏覽器龐大的體積和對(duì)機(jī)器配置的高要求。這也是桌面瀏覽器和嵌入式瀏覽器最大的區(qū)別。另外，桌面型瀏覽器通常是基于通用的操作系統(tǒng)，用于桌面電腦如PC機(jī)、MAC機(jī)等。而嵌入式瀏覽器通?；趯Ｓ孟到y(tǒng)。需要指出的是，我們?cè)诰W(wǎng)上?？吹降囊恍┧^的優(yōu)秀瀏覽器，如Netcaptor，魔裝網(wǎng)神，騰訊，颶風(fēng)，F(xiàn)antasia，金山WPS office的瀏覽器等等，均為使用IE內(nèi)核的瀏覽器，使用了多頁(yè)面多線程的方式，降低了系統(tǒng)資源的耗費(fèi)，方便了瀏覽，但軟件本身沒(méi)有多少技術(shù)可言，可以用Delphi，VB等工具輕易開發(fā)出來(lái)（如果不要求完善的功能，只需簡(jiǎn)單到拖一個(gè)IE控件過(guò)去就行了），這也體現(xiàn)了微軟的COM+及ActiveX技術(shù)的強(qiáng)大。(1) Internet Explorer for WinCE，是IE的Windows CE版，這也意味著用戶為了使用它，必須選用基于WinCE平臺(tái)的產(chǎn)品，隨著微軟勢(shì)力在掌上終端領(lǐng)域的蔓延，WinCE版的IE必將大行其道。(2) Access Netfront，Access是日本的瀏覽器大廠，占據(jù)了大部份的日本瀏覽器市場(chǎng)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于手持設(shè)備、機(jī)頂盒、游戲機(jī)等產(chǎn)品。其新推出的Netfront Linux版本可以免費(fèi)下載，網(wǎng)址是：。經(jīng)試用，發(fā)現(xiàn)Netfront瀏覽效果非常好，對(duì)中文的支持和表格的顯示效果，甚至超過(guò)Netscape for Linux。而且支持鍵盤操作?？梢允褂眉^鍵來(lái)選擇網(wǎng)址進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。但顯然為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，Netfront使用了一定的權(quán)宜手段。比如它不支持使用font標(biāo)記來(lái)設(shè)置字體，也不支持樣式表，所有字體的大小是固定的，但一般情況不易發(fā)現(xiàn)，不過(guò)由于Linux版本不是商業(yè)性版本，無(wú)法就此推斷其他版本的特性。Netfront ，如再加以簡(jiǎn)化（比如去掉一些圖片按鈕）可以做的更小。(3) Gzilla，現(xiàn)名Dillo，是基于Linux，使用GTK作為GUI平臺(tái)開發(fā)的瀏覽器，其開發(fā)目的也包含嵌入式的應(yīng)用。是開放源碼項(xiàng)目。我們?cè)谠O(shè)計(jì)Netbit Browser時(shí)主要參考了該瀏覽器的界面設(shè)計(jì)。該瀏覽器的缺點(diǎn)是不支持表格，布局過(guò)于簡(jiǎn)單，不支持中文，瀏覽效果比較差，優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)功能完善，支持cache緩沖，能夠支持多種圖片格式。網(wǎng)址是：。(4) Viewml，使用FLTK作為GUI平臺(tái)開發(fā)的瀏覽器，主要面向嵌入式的應(yīng)用。是開放源碼項(xiàng)目。使用C++面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)。因?yàn)槭褂肍LTK，所以可以在嵌入式的Micro Window平臺(tái)運(yùn)行，該瀏覽器支持簡(jiǎn)單的表格，界面還沒(méi)有做（只有一個(gè)主窗口），不支持中文，由于FLTK的BUG比較多，我們?cè)趯?shí)際編譯時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)，即使編譯通過(guò)，也常常是還沒(méi)運(yùn)行就core dump了，但曾經(jīng)由某人編譯成功，基本可用，網(wǎng)址是：。(5) ZEN，一個(gè)并不知名的嵌入式瀏覽器，但卻十分優(yōu)秀，開放源碼項(xiàng)目，不僅支持表格，支持多種圖像格式，而且在設(shè)計(jì)上很有特色，將涉及到GUI平臺(tái)的部分獨(dú)立出來(lái)，用戶可以指定不同的GUI平臺(tái)運(yùn)行，內(nèi)置了對(duì)字符，SVGA和GTK的支持，開發(fā)這只需按照相應(yīng)規(guī)范編寫該軟件的涉及GUI的部份，就可以將其移植到其它GUI平臺(tái)，而無(wú)須對(duì)整個(gè)軟件進(jìn)行修改。缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)功能比較弱，不支持多線程，另外其必須等到所有圖片下載完畢才開始布局，若某文件傳輸失敗則會(huì)導(dǎo)致死鎖，需用戶中斷。網(wǎng)址是：。以上主要介紹了開放源碼的嵌入式瀏覽器，因?yàn)槠鋵?duì)本項(xiàng)目具有實(shí)際的參考價(jià)值。 嵌入式瀏覽器的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式瀏覽器主要應(yīng)用于手持終端和信息家電，例如掌上電腦、3G手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、具有網(wǎng)絡(luò)功能的其它家電，如可上網(wǎng)的電冰箱等，另外，在軍事等領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用需求。下面簡(jiǎn)介主要的組成部份，其設(shè)計(jì)原理后面將進(jìn)行專門論述。 詞法分析主要是針對(duì)HTML進(jìn)行詞法分析，該詞法分析器實(shí)際是通用的，還可用于XML、WML的詞法分析，只需替換元素名稱即可。HTML詞法分析是瀏覽器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一，也是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中重要的前端工作，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擬定與接下來(lái)的語(yǔ)法分析和布局算法密切相關(guān)，詞法分析的效率與準(zhǔn)確性、容錯(cuò)性也關(guān)系到整個(gè)瀏覽器設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在大型的瀏覽器中，語(yǔ)法分析通常是獨(dú)立的模塊，但在嵌入式瀏覽器中，語(yǔ)法分析通常是與布局混合在一起的，即一邊進(jìn)行語(yǔ)法分析，一邊布局，不設(shè)立相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)語(yǔ)法分析的結(jié)果。語(yǔ)法分析對(duì)布局的算法有直接的指導(dǎo)意義。本文中的布局應(yīng)理解為界面輸出前的預(yù)演和處理位置等信息的算法，而不是具體的畫圖和界面輸出。布局算法的好壞直接關(guān)系到界面的輸出效果，但布局算法也是要根據(jù)GUI所能實(shí)現(xiàn)的輸出效果來(lái)設(shè)計(jì)的，所以，GUI往往成為系統(tǒng)的瓶頸，如果GUI提供的支持有限，即使有再好的布局算法，也是紙上談兵，無(wú)用武之地。 GUI及軟件界面GUI是指圖形用戶界面，瀏覽器無(wú)疑是一個(gè)圖形函數(shù)庫(kù)的大需求者，選擇好的GUI環(huán)境實(shí)屬不易，為了能夠?qū)崿F(xiàn)專有的功能，瀏覽器開發(fā)者往往還要對(duì)基礎(chǔ)的GUI庫(kù)進(jìn)行包裝、改寫，甚至寫自己的控件。所有這些，是需要有專業(yè)的GUI庫(kù)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的專職人員來(lái)完成。GUI的功勞第一在于軟件的操作界面，如窗口、菜單、工具條、滾動(dòng)條等。第二在于主瀏覽窗體中的圖形元素的輸出（通常以自畫控件的方式）。前者通常直接使用GUI庫(kù)中的已有控件，編程難度很小，后者主要利用基本的點(diǎn)線函數(shù)，編程難度比較大。 JavaScript支持實(shí)際上JavaScript的編譯器是開放源碼的，而且全世界通用，包括IE、Mozilla、Netscape等瀏覽器都使用相同的JavaScript的編譯器，但為何其對(duì)JavaScript的支持不盡相同呢，這是因?yàn)镴avaScript在瀏覽器里主要是用于操縱界面元素和與瀏覽器內(nèi)部命令進(jìn)行結(jié)合。這實(shí)際上是程序員努力的結(jié)果，而不是JavaScript編譯器的功勞。這其中的機(jī)制將在后面專門介紹。 IO主要是指通過(guò)HTTP協(xié)議或文件系統(tǒng)來(lái)讀取網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)部份超出了本論文的討論范圍，不予詳述，后面將介紹與網(wǎng)絡(luò)部份的接口。以上主要按工作的性質(zhì)進(jìn)行分類，介紹了瀏覽器設(shè)計(jì)的主要幾個(gè)部份，但與實(shí)際開發(fā)工作的人員劃分不同，實(shí)際工作要考慮人員的實(shí)際能力和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，對(duì)各部份的投入也有輕重緩急之分，比如，如果沒(méi)有詞法分析的先行實(shí)現(xiàn)，語(yǔ)法分析與布局都是紙上談兵。GUI平臺(tái)不確定，布局工作也無(wú)法展開。我們也可以看到，要設(shè)計(jì)效果較好的瀏覽器產(chǎn)品，決不是三五個(gè)人、兩三條槍就能辦到的，參與工作的人員不僅需要有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，還需要有一定的投入，一方面對(duì)程序員艱苦的工作給予鼓勵(lì)，另一方面也可能需要購(gòu)買一些成熟的開發(fā)包，在基礎(chǔ)的開發(fā)平臺(tái)、測(cè)試平臺(tái)上也要有一定的投資，總的來(lái)說(shuō)，開發(fā)自主技術(shù)的瀏覽器產(chǎn)品是有一定的風(fēng)險(xiǎn)的，這也是國(guó)內(nèi)目前相關(guān)產(chǎn)品為數(shù)不多的原因。國(guó)外大公司在相關(guān)領(lǐng)域的科研與實(shí)踐已很成熟，在大量投入之后，其產(chǎn)品已為廣大用戶所接受，國(guó)內(nèi)的企業(yè)若從零做起，也很難追趕。因而買斷技術(shù)，加以改進(jìn)也可以成為快速成長(zhǎng)的一條道路。以下的工作均是建立在大量的調(diào)查基礎(chǔ)上的。是瀏覽器開發(fā)前期準(zhǔn)備工作所解決的問(wèn)題。 平臺(tái)的選取目前的商業(yè)化嵌入式操作系統(tǒng)功能完善，但使用費(fèi)用高昂，使用Linux內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，便于開發(fā)移植，而且費(fèi)用低廉，基于Linux的嵌入式系統(tǒng)已日漸成熟，也有相應(yīng)的窗口系統(tǒng)可以使用，我們使用PC上的Linux來(lái)進(jìn)行瀏覽器開發(fā)，是再好不過(guò)的了，軟件從PC移植到嵌入式設(shè)備只需重新編譯一下就可以了（前提是使用的函數(shù)庫(kù)、開發(fā)包同時(shí)具有PC和嵌入式的版本）。 GUI的選取GUI的選取是頗費(fèi)腦筋的問(wèn)題，一方面要考慮嵌入式系統(tǒng)是否有對(duì)應(yīng)的版本，一方面要考慮該GUI的功能是否足夠?qū)嵱?。目前常見的基于Linux的GUI開發(fā)包主要有GTK、FLTK、QT、KDE等，其中FLTK有Micro Window的版本，是比較好的選擇，但使用FLTK開發(fā)的軟件還比較少，對(duì)于初學(xué)者進(jìn)入的難度更大，而且目前BUG較多，而GTK比較成熟，使用GTK的軟件比比皆是，資料也很豐富，我們的參考對(duì)象Gzilla也使用GTK，也就是說(shuō)如果使用GTK，將有很好的原型進(jìn)行參考，這使得GTK對(duì)于目前毫無(wú)GUI開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的瀏覽器開發(fā)組而言，充滿了巨大的誘惑?？紤]到GUI是可以成為獨(dú)立模塊的，如瀏覽器ZEN的設(shè)計(jì)，我們決定使用GTK，待時(shí)機(jī)成熟可換用其它平臺(tái)，也并非難事。在前期，我們也對(duì)FLTK加以了研究，還嘗試了以FLTK為基礎(chǔ)構(gòu)建GUI中間層的辦法，但由于工作量巨大，初步估算需2萬(wàn)行程序，而不得不暫緩該計(jì)劃。建立GUI中間層在理論上是可行的，這樣，在必要時(shí)可以釜底抽薪，替換掉基礎(chǔ)的GUI平臺(tái)，應(yīng)用軟件完全不需修改，但中間層與基礎(chǔ)層的接口要重寫，其工作量也很大，未必是核算的買賣。 確定要實(shí)現(xiàn)的基本功能鑒于對(duì)瀏覽器開發(fā)難度的充分考慮，以及現(xiàn)有人員的水平，擬定實(shí)現(xiàn)以下功能，以及需要考慮但暫不予實(shí)現(xiàn)的功能。需要實(shí)現(xiàn)的包括：(1) 界面：包括窗口，菜單，輸入框，工具條，滾動(dòng)條等的支持。(2) 詞法分析：必須實(shí)現(xiàn)實(shí)用的HTML詞法分析。(3) 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單網(wǎng)頁(yè)的布局：實(shí)現(xiàn)對(duì)簡(jiǎn)單網(wǎng)頁(yè)的查看。(4) 支持基本IO，支持采用線程的網(wǎng)絡(luò)傳輸。需要考慮的功能：(1) JavaScript支持(2) 漢字支持(3) 圖片格式支持(4) 表單支持(5) 頁(yè)面元素的消息響應(yīng) 人員分工由于情況的變動(dòng)，造成了人員比較緊張，在前期準(zhǔn)備工作中，人力充沛，使得收集的資料比較完備，打下了較好的基礎(chǔ)。在后期簡(jiǎn)化了目標(biāo)，雖然人員減少，但也能夠?qū)崿F(xiàn)主要的工作?？紤]到網(wǎng)絡(luò)是比較獨(dú)立的部份，把它分出去由專人