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現(xiàn)狀和改變

這篇文章是移動(dòng)Web應(yīng)用程序報(bào)告的第二版。之前的版本分別在2011年2月和2011年5月發(fā)布，所有這些版本的發(fā)布都需要感謝W3C Wiki的支持。歡迎大家將對(duì)這篇文章的想法告訴作者(dom@w3.org)，或許這些想法將會(huì)出現(xiàn)在下一版的報(bào)告中。這篇文章記錄了從上一個(gè)版本到現(xiàn)在為止，Web平臺(tái)上發(fā)生的所有重大變化：

• 新增了一個(gè)設(shè)備適配領(lǐng)域
• 新增了一個(gè)W3C Community Groups開展W3C標(biāo)準(zhǔn)制定工作
• Web Performance Working Group推出了四個(gè)新的API: Performance Timeline, User Timing, Efficient Script Yielding和Timing control for script-based animations
• 完成了Web Real-Time Communication的初稿
• 一批標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)引起了更多的重視(WOFF, Contacts API,DeviceOrientation Event, Network Information API,Widgets specifications系列文章)
• 提出了基于模型的用戶界面的一些建議
• 更新了Device APIs Working Group charter

文章結(jié)構(gòu)

下面將逐一介紹Web平臺(tái)上新增的技術(shù)功能：

• 圖像處理
• 多媒體
• 設(shè)備適配
• Forms
• 用戶交互
• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
• 個(gè)人信息管理
• 傳感器和硬件集成
• 網(wǎng)絡(luò)
• 通訊
• 封裝
• 性能和優(yōu)化

每一節(jié)里面都有一個(gè)表對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行了總結(jié)，其中包括：

• W3C對(duì)該功能的規(guī)范定義，
• W3C中負(fù)責(zé)相應(yīng)規(guī)范的團(tuán)隊(duì)，
• 規(guī)范的成熟度，
• 規(guī)范文檔的穩(wěn)定性評(píng)估，由本報(bào)告的作者對(duì)規(guī)范文檔需要改動(dòng)的幅度進(jìn)行評(píng)估，分為三個(gè)等級(jí)：低（規(guī)范文檔基本已經(jīng)穩(wěn)定）、中（部分穩(wěn)定，而其他部分需要大幅度修改）、高（整個(gè)文檔需要大幅度調(diào)整），
• 在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)施后的可用性評(píng)估，這個(gè)評(píng)估只是粗略的定性描述，
• ***規(guī)范文檔的鏈接
• 相應(yīng)功能測(cè)試集的鏈接

需要指出的是，W3C在制定Web標(biāo)準(zhǔn)的過程中，需要按照 Recommendation track經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：

• “Editors drafts”表示該定義僅僅代表作者的個(gè)人觀點(diǎn)，并不是標(biāo)準(zhǔn)的定義。
• “Working Drafts”是工作組取得的初步進(jìn)展。
• “Last Call Working Drafts”表明工作組認(rèn)為規(guī)范已經(jīng)滿足要求并且所有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題都已得到解決，需要獲取更加廣泛的反饋。
• “Candidate Recommendations”會(huì)邀請(qǐng)開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)規(guī)范中的內(nèi)容并且給出反饋意見；工作組會(huì)在按照規(guī)范開發(fā)的應(yīng)用上運(yùn)行測(cè)試集。
• “Proposed Recommendations”表明規(guī)范已經(jīng)得到了充分的實(shí)踐檢驗(yàn)，只差W3C的最終審核。
• “W3C Recommendations”表明規(guī)范已經(jīng)是一個(gè)穩(wěn)定并且完整的Web標(biāo)準(zhǔn)了；相關(guān)的文檔很少會(huì)再被更新了，它通過了“Edited Recommendation”過程，是工作組經(jīng)過反復(fù)修正的成果。

工作組只有通過W3C Members的討論或是被W3C Member Submission接受后方能開始制定標(biāo)準(zhǔn)。

W3C最近新成立了一個(gè)Community Groups，該機(jī)構(gòu)幫助人們?cè)赪3C的基礎(chǔ)設(shè)施上做各種實(shí)驗(yàn)，并在知識(shí)產(chǎn)權(quán)允許的范圍內(nèi)將他們所做的工作轉(zhuǎn)化為W3C標(biāo)準(zhǔn)。

圖像處理

SVG（Scalable Vector Graphics） ,可縮放矢量圖，是基于XML用于描述二維矢量圖形的一種圖形格式。由于圖像是由一組幾何圖形構(gòu)成的，這些圖形能夠按照用戶的需求任意縮放，因此它非常適合移動(dòng)設(shè)備上的開發(fā)。用它開發(fā)動(dòng)畫也是相當(dāng)方便的，因此可以用來優(yōu)化用戶界面。

SVG為HTML5帶來了更加豐富的功能，例如可以為多媒體文件增加高級(jí)圖像過濾器（使用SVG的過濾器）。

HTML5提供的標(biāo)簽是對(duì)SVG申明的補(bǔ)充，該標(biāo)簽提供了一個(gè)2D編程API，能夠減少圖像處理時(shí)的內(nèi)存開銷。這個(gè)API不僅可以實(shí)現(xiàn)圖像渲染，還能用于圖像的處理和分析。

SVG和HTML都能夠使用CSS (Cascading Style Sheets)設(shè)計(jì)圖形樣式；值得一提的是，CSS3（CSS第三版）提供了一組標(biāo)準(zhǔn)樣式集，里面有許多新的功能，使得用戶能夠方便地打造圖像效果，如圓角、復(fù)雜的背景圖像、陰影（CSS Backgrounds and Borders）、旋轉(zhuǎn)（CSS 2D Transforms）、動(dòng)畫（CSS AnimationsCSS Transitions）、甚至是3D效果（CSS 3D Transforms）。

動(dòng)畫通常是非常消耗資源的——基于腳本的動(dòng)畫API提供了時(shí)間控制器，能夠控制動(dòng)畫更新的頻率，從而限制動(dòng)畫對(duì)資源的占用。

在構(gòu)造圖形界面時(shí)，字體的選擇也是非常重要的，但通常移動(dòng)設(shè)備上可供選擇的字體是非常有限的。WOFF (Web Open Font Forma)的出現(xiàn)解決了這一問題：它允許用戶從樣式庫中自動(dòng)下載各種字體，并且能夠根據(jù)實(shí)際的需要調(diào)整字體的大小。

注：WebGL——3D圖形API的定義工作是由Khronos Group完成的（并不是W3C）；這個(gè)API與OpenGL ES是兼容的，主要用于移動(dòng)設(shè)備的開發(fā)。

多媒體

HTML5通過添加<video>和<audio> 這兩個(gè)標(biāo)簽顯著提升多媒體內(nèi)容在Web上的集成度。這兩個(gè)標(biāo)簽幫助Web開發(fā)者擺脫對(duì)插件的依賴，可以更加方便地在Web中使用音頻和視頻內(nèi)容了。從此可以像處理圖像一樣方便地處理多媒體內(nèi)容了。

這兩個(gè)標(biāo)簽允許播放多媒體內(nèi)容，而HTML Media Capture和Media Capture API 定義了使用攝像機(jī)和麥克風(fēng)記錄多媒體內(nèi)容的方法，這是移動(dòng)設(shè)備上普遍具備的功能。Web Real-Time Communications Working Group也將開發(fā)可以直接處理攝像機(jī)和麥克風(fēng)上的數(shù)據(jù)流的API。

此外，Web平臺(tái)上還新增了兩個(gè)API用來處理多媒體內(nèi)容。一個(gè)是我們之前已經(jīng)提到過的Canvas 2D ContextAPI：可以使用它來修改圖像，甚至有可能用它來編輯視頻。W3C Incubator Group同樣也在開發(fā)一個(gè)音頻API(Mozilla’s proposal draft)，詣在修改音頻內(nèi)容，其中包括對(duì)聲音的分析和合成——這些工作為Audio Working Group今后的開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。

***，Device APIs Working Group的新規(guī)范中包含了一個(gè)API，該API用于讀取設(shè)備當(dāng)前音頻的音量，并通過與用戶的交互調(diào)整設(shè)備音量。

所有的這些功能表明Web正向著綜合的多媒體平臺(tái)發(fā)展。將Web和TV領(lǐng)域結(jié)合起來是目前的發(fā)展趨勢(shì)（這一點(diǎn)已經(jīng)得到了W3C Web and TV Interest Group的證實(shí)）。越來越多的用戶開始使用移動(dòng)設(shè)備收看電視節(jié)目，移動(dòng)設(shè)備將成為第二大電視媒體，用戶能夠通過他們的移動(dòng)設(shè)備找到更多的電視節(jié)目甚至在觀看節(jié)目的同時(shí)還能與節(jié)目進(jìn)行互動(dòng)。

HTML5 videoelement

設(shè)備的適配

移動(dòng)設(shè)備不僅與傳統(tǒng)的電腦有著明顯的差異，就是各種移動(dòng)設(shè)備彼此之間也有著不小的區(qū)別。不同類型的移動(dòng)設(shè)備具有不同大小的屏幕尺寸和分辨率，鍵盤的類型也各有不同，還有許多其他的差異。

Device Description Repository API是一個(gè)服務(wù)器端API，當(dāng)用戶使用移動(dòng)設(shè)備訪問服務(wù)器上的網(wǎng)頁時(shí)，服務(wù)器可以獲取設(shè)備的相關(guān)信息，Web開發(fā)人員調(diào)用這個(gè)API就能從服務(wù)器上獲取用戶正在使用的設(shè)備信息了。

客戶端也有一個(gè)相應(yīng)的API，它已經(jīng)作為Systems Information API的一部分；相關(guān)的規(guī)范目前正在被重新修訂，設(shè)備APIs工作組希望能夠進(jìn)一步完善設(shè)備信息API。

為了充分利用手機(jī)設(shè)備上豐富的多媒體資源，The Media Capture API提供了這些設(shè)備的功能和性能信息。

CSS Media Queries使得Web頁面能夠根據(jù)設(shè)備的特性在設(shè)備上更加合理地顯示出來。

Device information

表單

基于Web的應(yīng)用程序之所有能夠有豐富的信息主要是靠用戶的輸入。由于移動(dòng)設(shè)備上鍵盤的限制，在移動(dòng)設(shè)備上輸入大量的信息對(duì)很多用戶來說是一件相當(dāng)麻煩的事；HTML5通過添加一組新的表單控制類型來簡(jiǎn)化用戶的輸入：

• 日期時(shí)間條利用一組表單控件（如<input type="date">）使得用戶可以直接使用本地的日期控件；
•  <input type="email">、<input type="tel"> 和 <input type="url">可以簡(jiǎn)化用戶對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的輸入方式，例如可以使用虛擬鍵盤?；蛘呤抢迷O(shè)備的訪問記錄（如地址簿或者是書簽等）簡(jiǎn)化用戶輸入工作；
• Pattern屬性既能簡(jiǎn)化用戶的輸入，又能避免服務(wù)器端的檢查（服務(wù)器檢查需要花費(fèi)一個(gè)往返的網(wǎng)絡(luò)開銷）或是基于JavaScript的檢查（JavaScript的檢查開銷通常更大）；
• Placeholder屬性在用戶輸入文本時(shí)，會(huì)根據(jù)需要輸入的文本類型給用戶相應(yīng)的提示信息；
• 新增加的<datalist>元素允許用戶根據(jù)輸入的需要?jiǎng)?chuàng)建新的輸入類型，而不再受限于原有的類型定義。

HTML5 Date and Time state of input element

用戶交互

觸摸式交互在移動(dòng)設(shè)備上越來越普及了。雖然傳統(tǒng)的交互方式（如鍵盤、鼠標(biāo)）并不會(huì)從未來的Web平臺(tái)上消失，但是無疑觸摸式交互將給Web平臺(tái)帶來更好的用戶體驗(yàn)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。因此，在DOM上定義觸摸事件的工作已經(jīng)在積極開展了。

另一方面，許多移動(dòng)設(shè)備運(yùn)用觸覺反饋（例如震蕩）創(chuàng)造新的交互方式；Device APIs Working Group有意開發(fā)一個(gè)震動(dòng)API（最近添加到了工作組的近期工作計(jì)劃中）。

由于是在新興的設(shè)備上完成Web開發(fā)，而這些設(shè)備又新增了許多用戶交互機(jī)制，這就需要Web開發(fā)者處理更加抽象的用戶操作：除了傳統(tǒng)的“點(diǎn)擊”、“按鍵”、“觸摸”

操作以外，還有諸如“撤銷”、“下一頁”此類的操作，弄清楚用戶如何使用這些操作控制設(shè)備將有助于開發(fā)出獨(dú)立于具體設(shè)備的Web應(yīng)用程序。Web Events Working Group正在開發(fā)抽象DOM事件用于解決上述需求。

用戶通常會(huì)將移動(dòng)設(shè)備隨身攜帶，許多用戶將移動(dòng)設(shè)備當(dāng)做備忘錄：Web Notification提出將這一功能加入到Web環(huán)境中。

同樣的，一個(gè)新添加到Device APIs Working Group 的工作計(jì)劃中的API可以產(chǎn)生系統(tǒng)蜂鳴聲（而不是應(yīng)用程序提供的聲音），從而將各種不同系統(tǒng)采用的機(jī)制整合起來。

移動(dòng)設(shè)備，尤其是手機(jī)，通常需要支持聲音交互；HTML Speech Incubator Group希望能夠就用戶通過聲音與Web頁面交互的問題制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議框架（詳見use cases and requirements）。

Touch Events Specification

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

許多應(yīng)用程序的主要功能就是保存信息，顯示信息，以及將系統(tǒng)上其他文件和服務(wù)的數(shù)據(jù)整合起來。

Web Storage規(guī)范為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了兩個(gè)基本方法——localStorage和sessionStorage，localStorage可以將數(shù)據(jù)一直保留在本地，而localStorage可以在瀏覽器會(huì)話保持期間幫助用戶保存數(shù)據(jù)。

Web平臺(tái)新增了許多用于與設(shè)備文件系統(tǒng)交互的API：File Reader API用于下載文件的內(nèi)容信息，File Writer API用于保存或者修改文件，新增的FileSystems API支持更加常用的文件操作（包括目錄管理操作）。

除了對(duì)文件的操作外，Web平臺(tái)還提供了Indexed Database API，用來操作結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫對(duì)象，在JavaScript中可以方便地調(diào)用這些API，從而高效地修改和查詢數(shù)據(jù)。值得一提的是，客戶端的基于SQL的數(shù)據(jù)庫從2009年推出發(fā)展到今天，已經(jīng)逐漸被新的系統(tǒng)所拋棄。

Web Storage

個(gè)人信息管理

應(yīng)用程序應(yīng)該充分利用已有的數(shù)據(jù)記錄；在移動(dòng)設(shè)備上，地址簿和日歷是非常重要的信息來源，開發(fā)人員可以通過調(diào)用Contacts API和Calendar API獲取這些信息。

Contacts API

傳感器與硬件集成

移動(dòng)設(shè)備上集成了許多傳感器，方便用戶與虛擬世界交互：如GPS、加速計(jì)、光檢測(cè)器、麥克風(fēng)、攝像頭、溫度計(jì)等。

為了方便Web開發(fā)者利用這些傳感器，需要提供一組接口供開發(fā)者使用。

Geolocation API提供了一個(gè)設(shè)備定位通用接口，并且對(duì)底層技術(shù)（GPS，WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)三角測(cè)量等）是透明的。

DeviceOrientation Event Specification也在開發(fā)處理傳感器上的方向和速度信息的方法。

雖然目前還不確定開發(fā)一個(gè)通用的方法是否實(shí)用，但System Information API已經(jīng)計(jì)劃開發(fā)一組通用API，用于提取并監(jiān)控傳感器的數(shù)據(jù)。

正如在多媒體一節(jié)中提到的，目前已經(jīng)有許多工作詣在開發(fā)一組訪問攝影機(jī)和麥克風(fēng)數(shù)據(jù)流的API。

Geolocation API

網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)連接是移動(dòng)設(shè)備***的優(yōu)勢(shì)：Web打破了移動(dòng)設(shè)備之間的界限，上面存儲(chǔ)了海量的信息，并且能夠利用這些信息源源不斷地創(chuàng)造出更加豐富的資源。

Web平臺(tái)上開發(fā)出了越來越多的API用來將不同環(huán)境下的各種網(wǎng)絡(luò)互連起來。

XMLHttpRequest（AJAX中的“X”）是一個(gè)廣泛使用的API，用于通過HTTP和HTTPs協(xié)議從遠(yuǎn)端Web服務(wù)器上下載內(nèi)容。

該規(guī)范的第二版——XMLHttpRequest Level 2 完善了***版的部分功能：能夠在不同的域名中向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，在網(wǎng)絡(luò)操作過程中能夠給出反饋，能夠更加有效地處理二進(jìn)制內(nèi)容。

瀏覽器默認(rèn)地禁止一個(gè)Web頁面上跨域名的訪問；這一規(guī)定是為了禁止某些網(wǎng)站濫用甚至是盜用其他Web網(wǎng)站的內(nèi)容。網(wǎng)站可以通過使用Cross-Origin Resource Sharing機(jī)制解除上述限制，從而增強(qiáng)Web程序和Web服務(wù)間的合作。

XMLHttpRequest是一個(gè)由客戶端觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，但受限于移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)能力以及網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的開銷，***能提供一個(gè)由服務(wù)器觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。Server-Sent EventsAPI允許服務(wù)器將請(qǐng)求推送給客戶端（通過HTTP或是其他協(xié)議）。

基于IETF的WebSocket protocol開發(fā)的WebSocket API，提供了一個(gè)雙向連接，比XMLHttpRequest更加靈活，并且資源占用更少。

當(dāng)然，使用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接首先需要知道一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接是否已經(jīng)建立，并且能夠識(shí)別當(dāng)前可用的網(wǎng)絡(luò)類型。在Web環(huán)境中，可以通過 HTML5 onLine DOM flag（ononline）查看網(wǎng)絡(luò)連接是否已經(jīng)建立。

network-information API能夠識(shí)別網(wǎng)絡(luò)特征，從而判斷用戶使用的網(wǎng)絡(luò)類型（如用戶使用的是WIFI還是3G）。

XMLHttpRequest

通訊

一個(gè)好的移動(dòng)開發(fā)平臺(tái)不僅能夠讓用戶享受在線服務(wù)，還能允許用戶之間通過設(shè)備或應(yīng)用程序彼此通訊。

Messaging API不僅可以通過連接（如使用sms：，mms：，和mailto：URI schemes）添加信息和發(fā)送信息，還能在信息中添加附件，并降低了信息發(fā)送失敗的概率。

HTML5 Web Messaging的postMessage API可以實(shí)現(xiàn)Web程序之間的交互。

Device APIs Working Group受到Web Introducer和相關(guān)工作的啟發(fā)，致力于將各種Web應(yīng)用程序更加緊密地聯(lián)系起來。

Web Real-Time Communications Working Group的成立標(biāo)志著將會(huì)有更加豐富的通訊方式產(chǎn)生:

• 設(shè)備間的P2P連接
• P2P視頻音頻流使得用戶能夠?qū)崟r(shí)通訊

The Messaging API

封裝

應(yīng)用程序想要具備良好的用戶體驗(yàn)，就必須讓用戶覺得這個(gè)程序是***可用的（即使當(dāng)這個(gè)程序已經(jīng)下線，這點(diǎn)對(duì)于移動(dòng)設(shè)備來說尤為重要），此外讓用戶能夠方便地分享或是從應(yīng)用程序商店購(gòu)買到應(yīng)用程序也是非常重要的——通過將應(yīng)用程序封裝起來能夠很好地解決上述問題。

Web平臺(tái)上新增了兩種Web應(yīng)用程序封裝方法：

• HTML5的 ApplicationCache使用一個(gè)文件列表訪問離線的Web應(yīng)用程序，瀏覽器可以將文件列表上的內(nèi)容緩存在本地；
• W3C Widgets的一系列規(guī)范定義了一種發(fā)布Web應(yīng)用程序的方法——通過配置文件（詳見Widget Packaging and Configuration）將Web應(yīng)用程序以Zip文件的形式發(fā)布；配置文件中定義了應(yīng)用程序的簽名、允許訪問的API、對(duì)網(wǎng)絡(luò)使用的限制等等。

HTML***pplication Cache

性能和優(yōu)化

由于移動(dòng)設(shè)備的CPU以及電池的限制，移動(dòng)設(shè)備的開發(fā)需要特別關(guān)注性能問題。

Web Performance Working Group的Navigation Timing , Resource Timing, Performance Timeline 和 User Timing提供了許多工具用于幫助開發(fā)者優(yōu)化Web程序的性能。

Efficient Script Yielding的工作為Web開發(fā)者提供了更加高效的異步編程方式。

查看Web頁面是否顯示的API（Page Visibility API）能夠根據(jù)Web程序的需要調(diào)整資源配置，例如當(dāng)頁面最小化時(shí)釋放部分網(wǎng)絡(luò)帶寬。類似地， Timing control for script-based animations API能夠減少播放動(dòng)畫時(shí)使用的資源。

除了優(yōu)化資源外，應(yīng)用程序的響應(yīng)速度也是移動(dòng)用戶體驗(yàn)的重要組成部分。線程工作機(jī)制可以通過Web Workers將資源消耗較大的操作放到后臺(tái)執(zhí)行，從而提高應(yīng)用程序的響應(yīng)速度。

Mobile Web Application Best Practices給出了關(guān)于如何在移動(dòng)設(shè)備上開發(fā)優(yōu)秀的Web App的一些建議。

Timing hooks