移動智能終端HTML5技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究

閔棟 魏凱 文婷

提出了中國超文本鏈接標(biāo)記語言5（HTML5）技術(shù)的發(fā)展策略：以操作系統(tǒng)Web化路徑為發(fā)展主線，堅(jiān)持以原生操作系統(tǒng)為核心的技術(shù)創(chuàng)新，在原生操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上研發(fā)和部署自主的Web運(yùn)行環(huán)境，并行支持原生應(yīng)用與Web應(yīng)用兩種應(yīng)用生態(tài)；以平臺型瀏覽器路徑為發(fā)展輔線，大力支持中國自主平臺型瀏覽器的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，并推動自主瀏覽器與自主操作系統(tǒng)在終端能力調(diào)用、性能及功耗優(yōu)化、應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建等方面展開深度合作。

HTML5技術(shù)；移動互聯(lián)網(wǎng)；Web應(yīng)用

This paper describes a strategy for developing HTML5 technology. The primary development path is the web-based OS. We take the native OS as basis for innovating HTML5 technology and use it to develop and deploy the web execution environment. The native OS supports both native APPs and web APPs. The second path is developing a platform-based browser that can support the development and industrialization of Chinas own platform-based browser and promote cooperative device API calling， performance optimization， and construction of an ecosystem between the independent browser and OS.

HTML5 technology； mobile Internet； Web service

1 Web技術(shù)

當(dāng)前，移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的競爭主要集中在對應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與掌控上。2008年以來，以蘋果App Store、谷歌Google Play為代表的應(yīng)用程序商店實(shí)現(xiàn)了爆發(fā)性增長，成為當(dāng)前應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)模式。但以瀏覽器為入口，類似目前PC互聯(lián)網(wǎng)的Web應(yīng)用服務(wù)模式亦實(shí)現(xiàn)高速增長，并在超文本鏈接標(biāo)記語言5（HTML5）、云計(jì)算等新技術(shù)驅(qū)動下開辟新的發(fā)展空間，推動移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)向“Web應(yīng)用+原生應(yīng)用”階段發(fā)展。

Web應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)是以HTML、超文本傳輸協(xié)議（HTTP）等技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，主要由Web應(yīng)用服務(wù)、終端Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用生成開發(fā)工具、服務(wù)部署托管平臺等部分組成，其系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

移動Web應(yīng)用服務(wù)可分為前端技術(shù)、后端技術(shù)和應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3部分。前端技術(shù)用于Web應(yīng)用服務(wù)在終端Web運(yùn)行環(huán)境上的內(nèi)容展現(xiàn)與邏輯執(zhí)行，主要包括HTML、CSS、DOM、Java Script等技術(shù)；后端技術(shù)用于Web應(yīng)用服務(wù)器端的邏輯執(zhí)行與資源管理，主要包括動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等；應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議用于Web應(yīng)用前端與后端之間的信息交互與數(shù)據(jù)傳送，主要包括HTTP協(xié)議、文件傳輸協(xié)議（FTP）、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）等。

終端Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境是Web應(yīng)用在終端上展現(xiàn)及執(zhí)行的環(huán)境，可以是操作系統(tǒng)Web引擎、瀏覽器、Widget引擎等。其中，瀏覽器內(nèi)核是Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境的核心，可分為渲染引擎和Java Script引擎兩種：渲染引擎負(fù)責(zé)HTML、CSS、DOM等網(wǎng)頁標(biāo)記語言的渲染，Java Script引擎負(fù)責(zé)Java Script腳本的邏輯執(zhí)行。此外，Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境還可通過Java Script擴(kuò)展應(yīng)用編程接口（API）調(diào)用終端、網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)平臺擁有的能力和資源。

應(yīng)用生成開發(fā)工具主要包括應(yīng)用開發(fā)框架、集成開發(fā)環(huán)境以及模擬器等，幫助開發(fā)者縮短開發(fā)周期，提高應(yīng)用質(zhì)量，目前流行的Web應(yīng)用開發(fā)工具有Adobe PhoneGap、jQuery等。服務(wù)部署托管平臺為Web應(yīng)用服務(wù)提供代碼部署與運(yùn)行的一套完整環(huán)境，使開發(fā)者可以不用維護(hù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等，而直接把Web應(yīng)用服務(wù)部署在托管平臺上。

當(dāng)前，Web應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展主要集中在Web應(yīng)用前端技術(shù)上，包括W3C與WHATWG制訂的HTML5、CSS3、SVG等標(biāo)準(zhǔn)以及ECMA制訂的Java Script標(biāo)準(zhǔn)等。而HTML5作為Web應(yīng)用前端技術(shù)中最核心、最重要的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為整個新一代Web前端技術(shù)的代稱。

HTML5標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了相當(dāng)長的發(fā)展歷程。HTML最初由CERN提出，后轉(zhuǎn)到IETF繼續(xù)相關(guān)工作。1994年，W3C正式成立，成為HTML標(biāo)準(zhǔn)的主要推動組織。1998年，HTML4版本完成，并于1999年發(fā)布其修訂版HTML4.01，成為當(dāng)前業(yè)界使用最廣泛的版本。1998年之后，W3C終止了HTML4的后續(xù)演進(jìn)，轉(zhuǎn)而進(jìn)行XHTML標(biāo)準(zhǔn)制訂。于是，Opera、蘋果、Mozilla等企業(yè)自發(fā)成立超文本應(yīng)用技術(shù)工作組（即WHATWG），開始HTML5標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)。直到2008年，W3C放棄其原先支持的XHTML道路，開始與WHATWG合作推動HTML5標(biāo)準(zhǔn)。2012年12月，W3C宣布HTML5標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入候選標(biāo)準(zhǔn)階段，標(biāo)志其主要特性已基本穩(wěn)定。

值得關(guān)注的是，2012年7月，WHATWG與W3C再次因理念不合分道揚(yáng)鑣：WHATWG的標(biāo)準(zhǔn)不再有版本號，被稱為“活”標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)市場或技術(shù)情況進(jìn)行動態(tài)演進(jìn)，其標(biāo)準(zhǔn)版本將無完成的概念；而W3C堅(jiān)持傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)路線，標(biāo)準(zhǔn)一旦頒布將無法修改，新增特性只能在新版本中體現(xiàn)。WHATWG的“活”標(biāo)準(zhǔn)將在較為穩(wěn)定之后被W3C分階段吸納成為相應(yīng)的“快照版”。

2 HTML5技術(shù)特性及發(fā)展

走向

相比HTML4，HTML5標(biāo)準(zhǔn)主要注重提升Web在終端上的語義化、交互、系統(tǒng)能力調(diào)用、多媒體等方面的能力，致力于推動Web從原先提供信息瀏覽的簡單網(wǎng)頁轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的Web應(yīng)用。在HTML5的支持下，終端Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境（包括瀏覽器、Web引擎、Widget引擎等）將成為操作系統(tǒng)之外新的標(biāo)準(zhǔn)化、全功能應(yīng)用承載平臺，從而帶來應(yīng)用服務(wù)跨平臺發(fā)展的重大機(jī)遇。

總體來說，HTML5主要引入了以下幾方面的新特性：

（1）結(jié)構(gòu)化、語義化的標(biāo)簽體系

HTML5新增加了一系列結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)頁標(biāo)簽，例如

HTML5技術(shù)按照Web運(yùn)行環(huán)境不同可以分為4種不同的實(shí)現(xiàn)路線，分別為操作系統(tǒng)Web化路線、平臺型瀏覽器路線、Widget引擎路線以及Web操作系統(tǒng)路線，各科技巨頭分別依托各自優(yōu)勢選擇不同的路徑。

操作系統(tǒng)Web化路徑是在原生操作系統(tǒng)中深度整合Web引擎，或者搭載并優(yōu)化自有瀏覽器，以支持HTML5應(yīng)用，代表企業(yè)為終端、操作系統(tǒng)廠商，例如蘋果、谷歌深度優(yōu)化自帶瀏覽器對HTML5的支持，微軟在Windows 8操作系統(tǒng)中內(nèi)嵌Web引擎，并提供HTML5應(yīng)用開發(fā)工具。

平臺型瀏覽器路徑是以適配不同終端與操作系統(tǒng)的平臺型瀏覽器作為Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，代表企業(yè)主要為瀏覽器廠商與大型互聯(lián)網(wǎng)公司。例如Opera、Mozilla、亞馬遜等企業(yè)都推出針對不同終端及操作系統(tǒng)的瀏覽器產(chǎn)品，F(xiàn)acebook也推出瀏覽器兼容性測試套件Ringmark。

Widget引擎路徑是以網(wǎng)絡(luò)能力API為核心打造Widget引擎平臺，承載運(yùn)行Widget形式的Web應(yīng)用，主要支持者為電信運(yùn)營商，例如全球24家運(yùn)營商組建的大規(guī)模應(yīng)用聯(lián)盟（WAC）、中國移動的BAE、韓國的K-APPs等。

Web操作系統(tǒng)路徑可看作是操作系統(tǒng)Web化的極端產(chǎn)物，其完全放棄原生應(yīng)用框架，只搭載Web應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，并對整個操作系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了深度修改和優(yōu)化。例如，谷歌推出的Chrome OS操作系統(tǒng)，Mozilla與西班牙電信合作推出的移動Web操作系統(tǒng)Firefox OS、英特爾與三星等公司合作推出的Tizen等。

除以上實(shí)現(xiàn)路線之外，目前還出現(xiàn)了混合編程應(yīng)用框架，將HTML5等Web語言編寫的代碼編譯成適配不同操作系統(tǒng)的原生應(yīng)用，例如Adobe PhoneGap應(yīng)用框架等。混合編程應(yīng)用框架是HTML5技術(shù)與商業(yè)模式尚未成熟時期的過渡方案，借力原生應(yīng)用的發(fā)布渠道（應(yīng)用商店）和貨幣化模式（前向收費(fèi)），將加速HTML5應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程[3]。

目前，中國產(chǎn)業(yè)鏈上的典型企業(yè)也已經(jīng)開始布局HTML5技術(shù)，展現(xiàn)了強(qiáng)勁的本土化創(chuàng)新能力，HTML5的主要路徑已全面覆蓋，并形成了較好的產(chǎn)業(yè)和市場基礎(chǔ)，有可能抓住當(dāng)前技術(shù)變革機(jī)遇建立競爭優(yōu)勢。

首先，操作系統(tǒng)Web化已成為中國企業(yè)的重要研發(fā)方向，國產(chǎn)移動操作系統(tǒng)在兼顧原生應(yīng)用的同時，也通過搭建Web運(yùn)行環(huán)境來支持HTML5 Web應(yīng)用服務(wù)，例如阿里巴巴的阿里云OS、盛大樂眾ROM、聯(lián)想樂OS等。同時阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)公司已有強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)平臺，初步構(gòu)建了云端一體化的Web生態(tài)系統(tǒng)。

其次，國產(chǎn)瀏覽器初具實(shí)力，UC瀏覽器、海豚瀏覽器、QQ瀏覽器、360瀏覽器、百度瀏覽器、中國移動沖浪瀏覽器等百花齊放，已占領(lǐng)中國市場主要份額，并具備國際拓展能力。國產(chǎn)瀏覽器技術(shù)水平也取得實(shí)質(zhì)性提高，在HTML5支持度、Java Script引擎效率、硬件加速等方面均有顯著提升，并有不少自主創(chuàng)新技術(shù)。同時，UC優(yōu)視、騰訊等企業(yè)還基于其瀏覽器產(chǎn)品構(gòu)建了HTML5應(yīng)用商店。

第三，中國三大電信運(yùn)營企業(yè)都推出自己的Widget引擎，雖然目前只在運(yùn)營商定制終端上小范圍應(yīng)用，但是中國企業(yè)在WAC等組織中制訂的電信網(wǎng)絡(luò)能力API等標(biāo)準(zhǔn)將對Web技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展打下良好基礎(chǔ)[4]。

此外，中國已有多家企業(yè)推出類似PhoneGap的混合應(yīng)用開發(fā)框架，例如AppCan等，支持原生與HTML5混合應(yīng)用編程開發(fā)，并通過Java Script擴(kuò)展API向開發(fā)者開放終端本地能力，甚至提供微博、搜索、即時消息等第三方開放平臺接口。

4 中國HTML5技術(shù)發(fā)展策略

目前，以HTML5為代表的新一代Web技術(shù)仍處于發(fā)展初期，發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)規(guī)則均尚未最終形成。中國企業(yè)應(yīng)抓住新一代Web技術(shù)發(fā)展契機(jī)，采取“一主一輔”路線：以操作系統(tǒng)Web化路徑為發(fā)展主線，堅(jiān)持以原生操作系統(tǒng)為核心的技術(shù)創(chuàng)新，在原生操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上研發(fā)和部署自主的Web運(yùn)行環(huán)境，并行支持原生應(yīng)用與Web應(yīng)用兩種應(yīng)用生態(tài)；同時，以平臺型瀏覽器路徑為發(fā)展輔線，大力支持中國自主平臺型瀏覽器的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，并推動自主瀏覽器與自主操作系統(tǒng)在終端能力調(diào)用、性能及功耗優(yōu)化、應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建等方面展開深度合作。

在明確發(fā)展方向的前提下，從技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制訂、公共評測、應(yīng)用生態(tài)培育等方面積極布局、重點(diǎn)著力：第一，依托重大專項(xiàng)等項(xiàng)目，統(tǒng)一推進(jìn)中國HTML5技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)突破瀏覽器內(nèi)核、操作系統(tǒng)Web引擎、瀏覽器、Web應(yīng)用開發(fā)工具等關(guān)鍵技術(shù)；第二，加快標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)劃與推進(jìn)，確定并維護(hù)統(tǒng)一的HTML5標(biāo)準(zhǔn)基本支持集，制訂支付、定位等關(guān)鍵能力API標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建中國自主的HTML5安全標(biāo)準(zhǔn)體系；第三，建設(shè)HTML5評測公共服務(wù)平臺，對瀏覽器、操作系統(tǒng)Web引擎、Web應(yīng)用等的標(biāo)準(zhǔn)符合性、功能、性能、安全等開展統(tǒng)一評測；第四，構(gòu)建統(tǒng)一的Web應(yīng)用開發(fā)者社區(qū)和應(yīng)用商店，打造HTML5廣告平臺、支付平臺、能力運(yùn)營平臺等，促進(jìn)可持續(xù)的Web應(yīng)用生態(tài)形成。

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