Chromium浏览器的网络库是一个功能非常强大的网络库，它支持的网络协议非常多，除了常见的HTTP/1.1，它还支持HTTP/2，QUIC等比较新的协议。这里我们尝试将Chromium net网络库移植到Android平台，在我们的Android应用中跑起来。

移植Chromium net网络库有两种方式，一是将Chromium net网络库及其依赖的所有其它库编译为动态链接库，将这些so导入我们的Android应用，然后提取Chromium net网络库导出的头文件并导入我们的Android应用，我们自己编写JNI代码进而让Chromium net跑起来；二是利用Cronet。Cronet是对Chromium net网络库的封装，它为我们提供方便的Java接口。编译Cronet时，会将Cronet的JNI代码，Chromium net库及其依赖的所有其它库编译为一个单独的so，并将各个库的Java接口编译为jar包，我们可以将这些jar文件和so文件导入我们的Android应用，并调用Java接口。

这里我们会介绍这两种方式。

编译Chromium net模块

下载Chromium代码

首先要做的是下载完整的Chromium代码，这可以参考 Chromium Android编译指南 完成。然后执行（假设当前目录是chromium代码库的根目录）命令：

$ gclient runhooks
$ cd src
$ ./build/install-build-deps.sh
$ ./build/install-build-deps-android.sh

这些命令帮我们下载构建Chromium所需的工具链。

对构建进行配置

构建之前需要对构建进行配置。编辑out/Default/args.gn文件，参照 Chromium Android编译指南 的说明，输入如下内容：

target_os = "android"
target_cpu = "arm"  # (default)
is_debug = false  # (default)

# Other args you may want to set:
is_component_build = true
is_clang = false
symbol_level = 1  # Faster build with fewer symbols. -g1 rather than -g2
enable_incremental_javac = false  # Much faster; experimental
android_ndk_root = "~/dev_tools/Android/android-ndk-r10e"
android_sdk_root = "~/dev_tools/Android/sdk"
android_sdk_build_tools_version = "23.0.2"

disable_file_support = true
disable_ftp_support = true
enable_websockets = false

use_platform_icu_alternatives = true

关键点主要有如下几个：

• is_component_build被置为ture。Chromium文档 (gn args --list out/Default/输出) 中对这个配置项的说明如下：

  is_component_build  Default = false
   //build/config/BUILDCONFIG.gn:162
   Component build. Setting to true compiles targets declared as "components"
   as shared libraries loaded dynamically. This speeds up development time.
   When false, components will be linked statically.
  

  将这个配置项置为true，会使以components声明的targets被编译为动态链接库，否则它们将会被编译为静态库。这里我们需要将net等模块编译为动态链接库，因而将该配置项置为true。

• is_debug被置为false，表示编译非Debug版。在这种情况下，enable_incremental_javac同样要被置为false。否则在执行gn gen out/Default生成 .ninja 文件时会报出如下的error：

  ERROR at //build/config/android/config.gni:136:3: Assertion failed.
  assert(!(enable_incremental_javac && !is_java_debug))
  ^-----
  See //build/config/compiler/compiler.gni:5:1: whence it was imported.
  import("//build/config/android/config.gni")
  ^-----------------------------------------
  See //BUILD.gn:11:1: whence it was imported.
  import("//build/config/compiler/compiler.gni")
  ^--------------------------------------------
  

• 配置android_ndk_root为标准NDK的路径，即直接从Google开发者站点下载的NDK包。这个配置指示构建系统，在编译时使用标准NDK工具链，而不是Chromium代码库中的NDK工具链。这主要是因为Chromium代码库中的NDK工具链与标准NDK工具链之间的差异，会导致我们在JNI代码中调用Chromium net函数时，出现诡异的链接诶问题。 NDK版本的选择也要注意。Chromium使用的默认NDK相关信息 (gn args --list out/Default/输出) 如下：

android_ndk_major_version  Default = "10"
    //build/config/android/config.gni:65

android_ndk_root  Default = "//third_party/android_tools/ndk"
    //build/config/android/config.gni:66

android_ndk_version  Default = "r10e"
    //build/config/android/config.gni:67

可见默认的NDK版本是r10e的。因而我们也选用r10e版的标准NDK。

• is_clang选项被置为了false。Chromium文档 (gn args --list out/Default/输出) 中对这个配置项的说明如下：

is_clang  Default = false
    //build/config/BUILDCONFIG.gn:141
    Set to true when compiling with the Clang compiler. Typically this is used
    to configure warnings.

这个配置项用于指定是否要用Clang编译器。

• disable_file_support、disable_ftp_support和enable_websockets分别被置为true、true和false。这几个设置主要是为裁剪需要。我们要禁掉chromium net对这几种协议的支持，以减小最终编译出来的so文件的大小。

• use_platform_icu_alternatives被置为true。这个配置也是为了减小最终的so文件的总大小。ICU相关的几个so文件总和接近2M，通过将use_platform_icu_alternatives置为true，指示不使用Chromium代码库中的ICU。

保存out/Default/args.gn文件退出，执行如下命令：

$ gn gen out/Default

产生ninja构建所需的 .ninja 文件。

编译Chromium net

输入如下命令编译net模块：

$ ninja -C out/Default net

这个命令会编译net模块，及其依赖的所有模块，包括base，crypto，boringssl，protobuf，url等。看一下我们编译的成果：

$ ls -alh out/Default/ | grep so$
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome 967K 11月 11 15:34 libbase.cr.so
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome 785K 11月 11 15:34 libboringssl.cr.so
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome  50K 11月 11 15:34 libcrcrypto.cr.so
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome 3.3M 11月 11 15:36 libnet.cr.so
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome  90K 11月 11 15:34 libprefs.cr.so
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome 154K 11月 11 15:34 libprotobuf_lite.cr.so
-rwxrwxr-x  1 chrome chrome  70K 11月 11 15:36 liburl.cr.so

总共7个共享库文件，总大小5.4M。

使用Chromium net

将Chromium net导入Android应用

在我们工程的app模块的jni目录下为chromium创建文件夹app/src/main/jni/third_party/chromium/libs和app/src/main/jni/third_party/chromium/include，分别用于存放我们编译出来的共享库和net等模块导出的头文件及这些头文件include的其它头文件。

这里我们将编译出来的所有so文件拷贝到app/src/main/jni/third_party/chromium/libs/armeabi和app/src/main/jni/third_party/chromium/libs/armeabi-v7a目录下：

cp out/Default/*.so ~/MyApplication/app/src/main/jni/third_party/chromium/libs/armeabi/
cp out/Default/*.so ~/MyApplication/app/src/main/jni/third_party/chromium/libs/armeabi-v7a/

提取导出头文件

为了使用net模块提供的API，不可避免地要将net导出的头文件引入我们的项目。要做到这些，需要从chromium工程提取net导出的头文件。不像许多其它的C/C++项目，源代码文件、私有头文件及导出头文件存放的位置被很好地做了区隔，chromium各个模块的头文件和源代码文件都是放在一起的。这给我们提取导出头文件的工作带来了一点麻烦。

好在有gn工具。gn工具提供的desc命令（参考 GN的使用 - GN工具 一文）的输出有如下这样两段：

$ gn desc out/Default/ net
Target //net:net
Type: shared_library
Toolchain: //build/toolchain/android:arm
......
sources
  //net/base/address_family.cc
  //net/base/address_family.h
......

public
  [All headers listed in the sources are public.]

我们可以据此编写脚本提取net模块的头文件。

我们可以为脚本传入[chromium代码库的src目录路径]，[输出目录的路径]，[模块名]，及[保存头文件的目标目录路径]作为参数，以提取头文件，[保存头文件的目标目录路径]参数缺失时默认使用当前目录，如：

$ cd /media/data/MyProjects/MyApplication/app/src/main/jni/third_party/chromium/include
$ chromium_mod_headers_extracter.py ~/data/chromium_android/src  out/Default net
$ chromium_mod_headers_extracter.py ~/data/chromium_android/src  out/Default base
$ chromium_mod_headers_extracter.py ~/data/chromium_android/src  out/Default url

利用我们的脚本，提取net、base和url这三个模块导出的头文件。

这里一并将该脚本的完整内容贴出来供大家参考：

#!/usr/bin/env python

import os
import shutil
import sys

def print_usage_and_exit():
    print sys.argv[0] + " [chromium_src_root]" + "[out_dir]" + " [target_name]" + " [targetroot]"
    exit(1)

def copy_file(src_file_path, target_file_path):
    if os.path.exists(target_file_path):
        return
    if not os.path.exists(src_file_path):
        return
    target_dir_path = os.path.dirname(target_file_path)
    if not os.path.exists(target_dir_path):
        os.makedirs(target_dir_path)

    shutil.copy(src_file_path, target_dir_path)

def copy_all_files(source_dir, all_files, target_dir):
    for one_file in all_files:
        source_path = source_dir + os.path.sep + one_file
        target_path = target_dir + os.path.sep + one_file
        copy_file(source_path, target_path)

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 4 or len(sys.argv) > 5:
        print_usage_and_exit()
    chromium_src_root = sys.argv[1]
    out_dir = sys.argv[2]
    target_name = sys.argv[3]
    target_root_path = "."
    if len(sys.argv) == 5:
        target_root_path = sys.argv[4]
    target_root_path = os.path.abspath(target_root_path)

    os.chdir(chromium_src_root)

    cmd = "gn desc " + out_dir + " " + target_name
    outputs = os.popen(cmd).readlines()
    source_start = False
    all_headers = []

    public_start = False
    public_headers = []

    for output_line in outputs:
        output_line = output_line.strip()
        if output_line.startswith("sources"):
            source_start = True
            continue
        elif source_start and len(output_line) == 0:
            source_start = False
            continue
        elif source_start and output_line.endswith(".h"):
            output_line = output_line[1:]
            all_headers.append(output_line)
        elif output_line == "public":
            public_start = True
            continue
        elif public_start and len(output_line) == 0:
            public_start = False
            continue
        elif public_start:
            public_headers.append(output_line)

    if len(public_headers) == 1:
        public_headers = all_headers
    if len(public_headers) > 1:
        copy_all_files(chromium_src_root, public_headers, target_dir=target_root_path)

此外，前面的提取过程会遗漏一些必须的头文件。主要是如下几个：

base/callback_forward.h
base/message_loop/timer_slack.h
base/files/file.h
net/cert/cert_status_flags_list.h
net/cert/cert_type.h
net/base/privacy_mode.h
net/websockets/websocket_event_interface.h
net/quic/quic_alarm_factory.h

对于这些文件，我们直接从chromium的代码库拷贝到我们的工程中对应的位置即可。

我们还需要引入chromium的build配置头文件build/build_config.h。直接将chromium代码库中的对应文件拷贝过来，放到对应的位置。

将app/src/main/jni/third_party/chromium/include/base/gtest_prod_util.h文件中对testing/gtest/include/gtest/gtest_prod.h的include注释掉，同时修改FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES宏的定义为：

#if 0
#define FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(test_case_name, test_name) \
  FRIEND_TEST(test_case_name, test_name); \
  FRIEND_TEST(test_case_name, DISABLED_##test_name); \
  FRIEND_TEST(test_case_name, FLAKY_##test_name)
#else
#define FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(test_case_name, test_name)
#endif

这样就可以注释掉类定义中专门为gtest插入的代码。

Chromium net的简单使用

参照chromium/src/net/tools/get_server_time/get_server_time.cc的代码，来编写简单的demo程序。

首先是JNI的Java层代码：

package com.example.hanpfei0306.myapplication;

public class NetUtils {
    static {
        System.loadLibrary("neteasenet");
    }
    private static native void nativeSendRequest(String url);

    public static void sendRequest(String url) {
        nativeSendRequest(url);
    }
}

然后是JNI的native实现，app/src/main/jni/src/NetJni.cpp：

//
// Created by hanpfei0306 on 16-8-4.
//

#include <stdio.h>
#include <net/base/network_delegate_impl.h>

#include "jni.h"
#include "base/at_exit.h"
#include "base/json/json_writer.h"
#include "base/message_loop/message_loop.h"
#include "base/memory/ptr_util.h"
#include "base/run_loop.h"
#include "base/values.h"
#include "net/http/http_response_headers.h"
#include "net/proxy/proxy_config_service_fixed.h"
#include "net/url_request/url_fetcher.h"
#include "net/url_request/url_fetcher_delegate.h"
#include "net/url_request/url_request_context.h"
#include "net/url_request/url_request_context_builder.h"
#include "net/url_request/url_request_context_getter.h"
#include "net/url_request/url_request.h"

#include "JNIHelper.h"

#define TAG "NetUtils"

// Simply quits the current message loop when finished.  Used to make
// URLFetcher synchronous.
class QuitDelegate : public net::URLFetcherDelegate {
public:
    QuitDelegate() {}

    ~QuitDelegate() override {}

    // net::URLFetcherDelegate implementation.
    void OnURLFetchComplete(const net::URLFetcher* source) override {
        LOGE("OnURLFetchComplete");
        base::MessageLoop::current()->QuitWhenIdle();
        int responseCode = source->GetResponseCode();

        const net::URLRequestStatus status = source->GetStatus();
        if (status.status() != net::URLRequestStatus::SUCCESS) {
            LOGW("Request failed with error code: %s", net::ErrorToString(status.error()).c_str());
            return;
        }

        const net::HttpResponseHeaders* const headers = source->GetResponseHeaders();
        if (!headers) {
            LOGW("Response does not have any headers");
            return;
        }
        size_t iter = 0;
        std::string header_name;
        std::string date_header;
        while (headers->EnumerateHeaderLines(&iter, &header_name, &date_header)) {
            LOGW("Got %s header: %s\n", header_name.c_str(), date_header.c_str());
        }

        std::string responseStr;
        if(!source->GetResponseAsString(&responseStr)) {
            LOGW("Get response as string failed!");
        }

        LOGI("Content len = %lld, response code = %d, response = %s",
             source->GetReceivedResponseContentLength(),
             source->GetResponseCode(),
             responseStr.c_str());
    }

    void OnURLFetchDownloadProgress(const net::URLFetcher* source,
                                    int64_t current,
                                    int64_t total) override {
        LOGE("OnURLFetchDownloadProgress");
    }

    void OnURLFetchUploadProgress(const net::URLFetcher* source,
                                  int64_t current,
                                  int64_t total) override {
        LOGE("OnURLFetchUploadProgress");
    }

private:
    DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(QuitDelegate);
};

// NetLog::ThreadSafeObserver implementation that simply prints events
// to the logs.
class PrintingLogObserver : public net::NetLog::ThreadSafeObserver {
public:
    PrintingLogObserver() {}

    ~PrintingLogObserver() override {
        // This is guaranteed to be safe as this program is single threaded.
        net_log()->DeprecatedRemoveObserver(this);
    }

    // NetLog::ThreadSafeObserver implementation:
    void OnAddEntry(const net::NetLog::Entry& entry) override {
        // The log level of the entry is unknown, so just assume it maps
        // to VLOG(1).
        const char* const source_type = net::NetLog::SourceTypeToString(entry.source().type);
        const char* const event_type = net::NetLog::EventTypeToString(entry.type());
        const char* const event_phase = net::NetLog::EventPhaseToString(entry.phase());
        std::unique_ptr<base::Value> params(entry.ParametersToValue());
        std::string params_str;
        if (params.get()) {
            base::JSONWriter::Write(*params, ¶ms_str);
            params_str.insert(0, ": ");
        }
#ifdef DEBUG_ALL
        LOGI("source_type = %s (id = %u): entry_type = %s : event_phase = %s params_str = %s",
             source_type, entry.source().id, event_type, event_phase, params_str.c_str());
#endif
    }

private:
    DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PrintingLogObserver);
};

// Builds a URLRequestContext assuming there's only a single loop.
static std::unique_ptr<net::URLRequestContext> BuildURLRequestContext(net::NetLog *net_log) {
    net::URLRequestContextBuilder builder;
    builder.set_net_log(net_log);
//#if defined(OS_LINUX)
    // On Linux, use a fixed ProxyConfigService, since the default one
  // depends on glib.
  //
  // TODO(akalin): Remove this once http://crbug.com/146421 is fixed.
  builder.set_proxy_config_service(
          base::WrapUnique(new net::ProxyConfigServiceFixed(net::ProxyConfig())));
//#endif
    std::unique_ptr<net::URLRequestContext> context(builder.Build());
    context->set_net_log(net_log);
    return context;
}

static void NetUtils_nativeSendRequest(JNIEnv* env, jclass, jstring javaUrl) {
    const char* native_url = env->GetStringUTFChars(javaUrl, NULL);
    LOGW("Url: %s", native_url);
    base::AtExitManager exit_manager;
    LOGW("Url: %s", native_url);

    GURL url(native_url);
    if (!url.is_valid() || (url.scheme() != "http" && url.scheme() != "https")) {
        LOGW("Not valid url: %s", native_url);
        return;
    }
    LOGW("Url: %s", native_url);

    base::MessageLoopForIO main_loop;

    QuitDelegate delegate;
    std::unique_ptr<net::URLFetcher> fetcher =
            net::URLFetcher::Create(url, net::URLFetcher::GET, &delegate);

    net::NetLog *net_log = nullptr;
#ifdef DEBUG_ALL
    net_log = new net::NetLog;
    PrintingLogObserver printing_log_observer;
    net_log->DeprecatedAddObserver(&printing_log_observer,
                                  net::NetLogCaptureMode::IncludeSocketBytes());
#endif

    std::unique_ptr<net::URLRequestContext> url_request_context(BuildURLRequestContext(net_log));
    fetcher->SetRequestContext(
            // Since there's only a single thread, there's no need to worry
            // about when the URLRequestContext gets created.
            // The URLFetcher will take a reference on the object, and hence
            // implicitly take ownership.
            new net::TrivialURLRequestContextGetter(url_request_context.get(),
                                                    main_loop.task_runner()));
    fetcher->Start();
    // |delegate| quits |main_loop| when the request is done.
    main_loop.Run();

    env->ReleaseStringUTFChars(javaUrl, native_url);
}

int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env, const char *classPathName, JNINativeMethod *nativeMethods, jint nMethods) {
    jclass clazz;
    clazz = env->FindClass(classPathName);
    if (clazz == NULL) {
        return JNI_FALSE;
    }
    if (env->RegisterNatives(clazz, nativeMethods, nMethods) < 0) {
        return JNI_FALSE;
    }
    return JNI_TRUE;
}

static JNINativeMethod gNetUtilsMethods[] = {
        NATIVE_METHOD(NetUtils, nativeSendRequest, "(Ljava/lang/String;)V"),
};

void register_com_netease_volleydemo_NetUtils(JNIEnv* env) {
    jniRegisterNativeMethods(env, "com/example/hanpfei0306/myapplication/NetUtils",
                             gNetUtilsMethods, NELEM(gNetUtilsMethods));
}

// DalvikVM calls this on startup, so we can statically register all our native methods.
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void*) {
    JNIEnv* env;
    if (vm->GetEnv(reinterpret_cast<void**>(&env), JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
        LOGE("JavaVM::GetEnv() failed");
        abort();
    }

    register_com_netease_volleydemo_NetUtils(env);
    return JNI_VERSION_1_6;
}

这个文件里，在nativeSendRequest()函数中调用chromium net执行网络请求，获取响应，并打印出响应的headers及content。

相关阅读：Chromium net android移植指南（下篇）

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