Как написать собственный браузер

PYTHON SCRIPTS

Создайте свой собственный браузер Chrome с Python PyQt5

Как создать простой веб-браузер на Python?

В этом пошаговом руководстве по программированию на Python я покажу вам, как создать простой браузер с использованием платформы PyQt5. Браузер позволит нам открыть URL-адрес в окне, похожем на Chrome.

Python — это объектно-ориентированный язык программирования. Библиотека Qt, написанная на C ++, используется для разработки собственных графических приложений для настольных ПК и создает кроссплатформенный код, поэтому это хороший инструмент для разработки многоплатформенных приложений. Мы можем легко создать наш собственный веб-браузер на Python с помощью библиотеки PyQT5, и версия Python 3 хорошо подойдет для этого руководства, хотя Python 2.7 все еще используется во многих организациях, а также в моей среде.

Демо

PyQt5

Qt — это набор кроссплатформенных библиотек C ++, реализующих высокоуровневые API для доступа ко многим аспектам современных настольных и мобильных систем. К ним относятся службы определения местоположения и позиционирования, мультимедиа, NFC и Bluetooth, веб-браузер на основе Chromium, а также традиционная разработка пользовательского интерфейса.

PyQt5 — это полный набор привязок Python для Qt v5. Он реализован в виде более чем 35 модулей расширения и позволяет использовать Python в качестве языка разработки приложений, альтернативного C ++, на всех поддерживаемых платформах, включая iOS и Android.

PyQt5 также может быть встроен в приложения на основе C ++, чтобы пользователи этих приложений могли настраивать или улучшать функциональность этих приложений. «источник»

Установка пакета

Https://carbon.now.sh/?bg=rgba%252874%252C144%252C226%252C1%2529&t=seti&wt=none&l=auto&ds=false&dsyoff=20px&dsblur=68px&wc=true&wa=true&hl=ru&fl=ru&fl=ru&fl=ru&hl=ru&hl=ru&hl=ru&hl=ru&fl=1 Fira + Code & fs = 18px & lh = 132% 2525 & si = false & es = 2x & wm = false & code = pip% 252520install% 252520PyQt5% 25250Apip% 252520install% 252520PyQtWebEngine

Я создал файл `requirements.txt` для установки необходимых пакетов с помощью pip.

PyQt5==5.15.4
PyQt5-Qt5==5.15.2
PyQt5-sip==12.9.0
PyQt5-stubs==5.15.2.0
PyQtWebEngine==5.15.4
PyQtWebEngine-Qt5==5.15.2

Установите требования из файла requirements.txt

pip install -r requirements.txt

Создать веб-браузер

Чтобы создать веб-браузер, выполните следующие действия.

Импортировать пакеты

from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtWebEngineWidgets import *
import sys

Создать главные окна

class MainWindow(QMainWindow):

    # constructor
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(MainWindow, self).__init__(*args, **kwargs)

        # creating a QWebEngineView
        self.browser = QWebEngineView()

        # setting default browser url as google
        self.browser.setUrl(QUrl("http://google.com"))

        # adding action when url get changed
        self.browser.urlChanged.connect(self.update_urlbar)

        # adding action when loading is finished
        self.browser.loadFinished.connect(self.update_title)

        # set this browser as central widget or main window
        self.setCentralWidget(self.browser)

        # creating a status bar object
        self.status = QStatusBar()

        # adding status bar to the main window
        self.setStatusBar(self.status)

Создать приложение PyQt

# creating a pyQt5 application
app = QApplication(sys.argv)

# setting name to the application
app.setApplicationName("Chrome Web Browser")

# creating a main window object
window = MainWindow()

Запустить приложение

# loop
app.exec_()

Я предоставил правильные комментарии внутри части кодирования, она автоматически все объяснит.

Вот файл main.py

Запустите приложение

Чтобы запустить приложение, откройте терминал внутри корневого каталога вашего проекта и запустите —

python3 main.py

Это запустит веб-браузер.

Заключение

Я рассмотрел все основные вещи, необходимые для создания веб-браузера с использованием библиотеки Python и PyQt5. Я надеюсь, что это поможет вам создавать потрясающие проекты. Вы можете добавить в него новые функции и прислать мне ответ. Пожалуйста, хлопайте в ладоши и подписывайтесь на меня, чтобы прочитать больше подобных статей. Эта статья была навеяна этим.

Спасибо за чтение!

Больше контента на plainenglish.io


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Хотя существует много интернет-браузеров, таких как Internet Explorer, Firefox и Google Chrome, которые можно загрузить и установить на компьютер бесплатно, самостоятельное создание веб-браузеров дает вам больший контроль над тем, как вы хотите работать в Интернете. С пользовательским веб-браузером вы можете не только решить, каким должен быть внешний вид, но также можете добавлять пользовательские кнопки и функции. Visual Basic является одной из самых распространенных программ, используемых для создания веб-браузера.

Шаги

  1. Изображение с названием Make a Web Browser Step 1

    1

    Установите Visual Basic на ваш компьютер: либо загрузите программное обеспечение с сайта Visual Basic Developer Center, либо используя установочный диск.

  2. Изображение с названием Make a Web Browser Step 2

    2

    Запустите Visual Basic и начните новый проект, перейдя в меню File и нажав на кнопку «New Project.»

  3. Изображение с названием Make a Web Browser Step 3

    3

    Просмотрите «Text» и выберите «Web Browser» на странице формы, которая появится.

  4. Изображение с названием Make a Web Browser Step 4

    4

    Перейдите в «View» в верхней строке меню, просмотрите «Other Windows» и нажмите на «Toolbox.» На экране появится панель инструментов Visual Basic.

  5. Изображение с названием Make a Web Browser Step 5

    5

    Дважды щелкните на инструменте WebBrowser на панели инструментов.

  6. Изображение с названием Make a Web Browser Step 6

    6

    Нажмите на иконку со стрелкой вправо в верхнем правом углу формы и нажмите «Undock in Parent Container.» Это изменит вид формы от полного экрана до меньшего окна в интерфейсе Visual Basic.

  7. Изображение с названием Make a Web Browser Step 7

    7

    Измените форму веб-браузера до нужного размера с помощью кликабельных контуров вокруг нее.

  8. Изображение с названием Make a Web Browser Step 8

    8

    Установите URL (Uniform Resource Locator) свойство для адреса веб-сайта, который вы хотите посетить. Откроется тестовый веб-сайт, и вы сможете увидеть, как веб-сайт будет выглядеть, когда открывается через ваш интернет-браузер.

  9. Изображение с названием Make a Web Browser Step 9

    9

    Создайте новую кнопку и назначьте ей следующие свойства.

    • Текст на кнопке должен содержать «Go.»
    • Назовите кнопку «GoBtn.»
  10. Изображение с названием Make a Web Browser Step 10

    10

    Активизируйте кнопку, дважды щелкнув по ней. На экране выскочит Private Sub. Введите следующий код между Private и End Subs ( можно заменить «URL» любым веб-адресом):

    • WebBrowser1.Navigate(URL)
  11. Изображение с названием Make a Web Browser Step 11

    11

    Протестируйте кнопку, щелкнув по ней. Это перекинет вас от тестового сайта на сайт назначения, назначенный для кнопки.

  12. Изображение с названием Make a Web Browser Step 12

    12

    Выберите инструмент TextBox на панели инструментов.

  13. Изображение с названием Make a Web Browser Step 13

    13

    Перетащите инструмент TextBox и поместите его на пользовательскую форму веб-браузера, которую вы создаете.

  14. Изображение с названием Make a Web Browser Step 14

    14

    Назовите текстовое поле, к примеру — «addressTxt.»

  15. Изображение с названием Make a Web Browser Step 15

    15

    Вернитесь к кнопке, созданную ранее, и замените URL на «addressTxt.Text.» Это означает, что вы хотите использовать кнопку для перехода к любому URL, введенному в адресную строку.

  16. Изображение с названием Make a Web Browser Step 16

    16

    Протестируйте адресную строку, используя ее для посещения различных веб-сайтов.

  17. Изображение с названием Make a Web Browser Step 17

    17

    Сохраните веб-браузер, который вы только что создали в качестве программы через Visual Basic, выбрав команду для сохранения через меню File.

    Реклама

Советы

  • Создание веб-браузеров не всегда необходимо для извлечения выгоды от пользовательских настроек. Многие заранее разработанные Интернет-браузеры, такие как Firefox и Google Chrome, позволяют настроить внешний вид и функции браузера с помощью различных фонов, дополнений и приложений. Тем не менее, их возможности по настройке по-прежнему ограничены.
  • Если вы хотите создать веб-браузер без использования Visual Basic, то можете рассмотреть такие программы, как QR WebBrowser Maker и Flock Social Web Browser Maker. Эти программы имеют предустановленные параметры, которые можно выбрать для предоставления вашему веб-браузеру пользовательских настроек.

Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 26 941 раз.

Была ли эта статья полезной?

Чтобы создать сегодня свой сайт, совсем необязательно знать языки программирования, большинство веб-ресурсов не пишется, а собирается в различных программах-конструкторах, получивших в последнее время широкое распространение. Конструкторы эти становятся настолько совершенными, что создавать в них можно даже собственные десктопные приложения. Пример работы в одном из таких конструкторов мы сегодня рассмотрим, создав в нём с нуля свой браузер.

Естественно, браузер будет обладать минимальным набором функций, но ведь мы и не претендуем на звание профессиональных разработчиков. В качестве конструктора мы будем использовать Visual Studio Community 2019 — бесплатную интегрированную среду разработки для написания и запуска кода на разных платформах. Название может показаться пугающим, в действительности ничего такого архисложного нет, код писать почти не придется, вместо него мы будем собирать его готовые блоки, представленные графическими элементами.

Итак, идем на сайт visualstudio.microsoft.com/ru, скачиваем файл автономного установщика и запускаем.

Visual Studio Community 2019

Выбираем установку Visual Studio Community 2019.

Установка Visual Studio Community 2019

В меню «Рабочие нагрузки» выбираем блок «Windows», а в нём — опцию «Разработка классических приложений .NET». Жмем «Установить».

Разработка классических приложений .NET

Процедура займет определенное время, поскольку потребуется скачать более гигабайта данных.

Установка

По завершении установки и запуска платформы.

Запуск платформы

Выбираем в меню «Создание проекта».

Создание проекта

Прокручиваем список шаблонов и находим в нём Приложение Windows Forms в (.NET Framework).

Приложение Windows Forms в (.NET Framework)

Жмем «Далее», даем будущему браузеру имя и нажимаем «Создать».

Настроить новый проект

Через несколько секунд перед нами предстает пустая форма, в ней будем размещать элементы управления веб-обозревателем. Вызываем нажатием на узкую полоску слева панель инструментов, раскрываем пункт «Все формы Windows Form» и выбираем двойным кликом «WebBrowser».

Панель элементов

Справа располагаются другие две панели, верхняя содержит список файлов проекта, нижняя — свойства пока еще пустого окна. Здесь можно изменять параметры выбранного элемента — устанавливать размеры окна, его прозрачность, фон, включать и отключать полосы прокрутки и так далее. Если это будет не окно, а другой элемент, скажем, кнопка, то и параметры будут другие.

Рабочее окно уже есть, теперь следует позаботиться об элементах управления. Создадим область для панели инструментов обозревателя. Кликаем по маленькой иконке-треугольнику около кнопки закрытия окна и жмем «Открепить в родительском контейнере».

Открепить в родительском контейнере

А затем растягиваем появившуюся пунктирную линию в окне будущего браузера, формируя таким образом панель управления.

Панель управления

Кнопки

Теперь создадим кнопки «Вперед», «Назад» и «Домой», «Обновить», для чего возвращаемся на панель инструментов и перетаскиваем на форму элемент «Button» столько раз, сколько нужно создать кнопок.

Button

Желающие также могут создать текстовое поле для ввода текстовых данных (TextBox) и кнопки перехода, но мы ограничимся четырьмя элементами. Разместив их на форме должным образом, кликаем по каждому из них и настраиваем их параметры — даем им соответствующие наименования, меняем, если нужно, цвет и так далее. Теперь настала пора самого главного — назначения управляющим элементам действий. Для этого дважды кликаем по каждой из кнопок и прописываем в месте, где установился курсор следующий код:

• Для кнопки «Обновить» — webBrowser1.Refresh();
• Для кнопки «Домой» — webBrowser1.Navigate(«www.google.com»);
• Для кнопки «Вперед» — webBrowser1.GoForward();
• Для кнопки «Назад» — webBrowser1.GoBack();

Код

Сохраняем результат через меню «Файл» -> «Сохранить всё» и запускаем компиляцию приложения нажатием кнопки «Пуск» на панели управления средой разработки (исполняемый файл находится в папке проекта).

Пуск

Через несколько секунд собственноручно сконструированный браузер запустится.

Браузер

Если элементы на форме окажутся не там, где предполагалось, исправляем, перемещая их в визуальном редакторе.

Конечно, это будет очень простой браузер без закладок, поддержки тем и расширений, да и корректность отображения сайтов в нём в не гарантируется, зато вы можете быть уверены в его «чистоте».

Свой браузер

Работа своего браузера

Размер созданного браузера у нас составил всего 9,5 килобайт, но этого вполне хватило, чтобы вместить в него базовый функционал, обеспечивающий не только веб-серфинг, но и скачивание файлов, а также просмотр мультимедийного контента в потоковом режиме.

Скачивание файла

Загрузка…

Как создать свой собственный веб-браузер в Visual Studio Community

Чтобы создать сегодня свой сайт, совсем необязательно знать языки программирования, большинство веб-ресурсов не пишется, а собирается в различных программах-конструкторах, получивших в последнее время широкое распространение. Конструкторы эти становятся настолько совершенными, что создавать в них можно даже собственные десктопные приложения. Пример работы в одном из таких конструкторов мы сегодня рассмотрим, создав в нём с нуля свой браузер.

Естественно, браузер будет обладать минимальным набором функций, но ведь мы и не претендуем на звание профессиональных разработчиков. В качестве конструктора мы будем использовать Visual Studio Community 2019 — бесплатную интегрированную среду разработки для написания и запуска кода на разных платформах. Название может показаться пугающим, в действительности ничего такого архисложного нет, код писать почти не придется, вместо него мы будем собирать его готовые блоки, представленные графическими элементами.

Итак, идем на сайт visualstudio.microsoft.com/ru, скачиваем файл автономного установщика и запускаем.

Visual Studio Community 2019

Выбираем установку Visual Studio Community 2019.

Установка Visual Studio Community 2019

В меню «Рабочие нагрузки» выбираем блок «Windows», а в нём — опцию «Разработка классических приложений .NET». Жмем «Установить».

Разработка классических приложений .NET

Процедура займет определенное время, поскольку потребуется скачать более гигабайта данных.

Установка

По завершении установки и запуска платформы.

Запуск платформы

Выбираем в меню «Создание проекта».

Создание проекта

Прокручиваем список шаблонов и находим в нём Приложение Windows Forms в (.NET Framework).

Приложение Windows Forms в (.NET Framework)

Жмем «Далее», даем будущему браузеру имя и нажимаем «Создать».

Настроить новый проект

Через несколько секунд перед нами предстает пустая форма, в ней будем размещать элементы управления веб-обозревателем. Вызываем нажатием на узкую полоску слева панель инструментов, раскрываем пункт «Все формы Windows Form» и выбираем двойным кликом «WebBrowser».

Панель элементов

Справа располагаются другие две панели, верхняя содержит список файлов проекта, нижняя — свойства пока еще пустого окна. Здесь можно изменять параметры выбранного элемента — устанавливать размеры окна, его прозрачность, фон, включать и отключать полосы прокрутки и так далее. Если это будет не окно, а другой элемент, скажем, кнопка, то и параметры будут другие.

Рабочее окно уже есть, теперь следует позаботиться об элементах управления. Создадим область для панели инструментов обозревателя. Кликаем по маленькой иконке-треугольнику около кнопки закрытия окна и жмем «Открепить в родительском контейнере».

Открепить в родительском контейнере

А затем растягиваем появившуюся пунктирную линию в окне будущего браузера, формируя таким образом панель управления.

Панель управления

Кнопки

Теперь создадим кнопки «Вперед», «Назад» и «Домой», «Обновить», для чего возвращаемся на панель инструментов и перетаскиваем на форму элемент «Button» столько раз, сколько нужно создать кнопок.

Button

Желающие также могут создать текстовое поле для ввода текстовых данных (TextBox) и кнопки перехода, но мы ограничимся четырьмя элементами. Разместив их на форме должным образом, кликаем по каждому из них и настраиваем их параметры — даем им соответствующие наименования, меняем, если нужно, цвет и так далее. Теперь настала пора самого главного — назначения управляющим элементам действий. Для этого дважды кликаем по каждой из кнопок и прописываем в месте, где установился курсор следующий код:

• Для кнопки «Обновить» — webBrowser1.Refresh();
• Для кнопки «Домой» — webBrowser1.Navigate(«www.google.com»);
• Для кнопки «Вперед» — webBrowser1.GoForward();
• Для кнопки «Назад» — webBrowser1.GoBack();

Код

Сохраняем результат через меню «Файл» -> «Сохранить всё» и запускаем компиляцию приложения нажатием кнопки «Пуск» на панели управления средой разработки (исполняемый файл находится в папке проекта) .

Пуск

Через несколько секунд собственноручно сконструированный браузер запустится.

Браузер

Если элементы на форме окажутся не там, где предполагалось, исправляем, перемещая их в визуальном редакторе.

Конечно, это будет очень простой браузер без закладок, поддержки тем и расширений, да и корректность отображения сайтов в нём в не гарантируется, зато вы можете быть уверены в его «чистоте».

Свой браузер

Работа своего браузера

Размер созданного браузера у нас составил всего 9,5 килобайт, но этого вполне хватило, чтобы вместить в него базовый функционал, обеспечивающий не только веб-серфинг, но и скачивание файлов, а также просмотр мультимедийного контента в потоковом режиме.

Разрабатываем свой браузер с нуля. Часть первая: HTML

Продолжаем цикл статей по разработке браузерного движка.

В данной статье я расскажу как создать самый быстрый HTML-парсер c DOM. Мы рассмотрим HTML спецификацию и чем она плоха относительно производительности и потребления ресурсов при разборе HTML.

С данной темой я докладывался на прошедшем HighLoad++. Конференцию не каждый может посетить, плюс в статье больше деталей.

Я предполагаю, что читатель обладает базовыми знаниями об HTML: теги, ноды, элементы, пространство имён.

Спецификация HTML

Прежде чем начать хоть как-то затрагивать реализацию HTML-парсера необходимо понять какой HTML спецификации верить.

Существует две HTML спецификации:

    • Apple, Mozilla, Google, Microsoft
    • Большой список компаний

    Естественно, выбор пал на лидеров отрасли — WHATWG . Живой стандарт, большие компании у каждой из которых есть свой браузер/браузерный движок.

    UPDATE: К сожалению, приведенные ссылки на спецификации не открываются из России. Видимо, «эхо войны» с телеграмм.

    Процесс парсинга HTML

    Процесс построения HTML дерева можно разделить на четыре части:

    1. Декодер
    2. Предварительная обработка
    3. Токенизатор
    4. Построение дерева

    Рассмотрим каждую стадию по отдельности.

    Декодер

    Токенизатор принимает на вход юникод символы (code points). Соответственно, нам необходимо конвертировать текущий байтовый поток в юникод символы. Для этого необходимо воспользоваться спецификацией Encoding.

    Если мы имеем HTML с неизвестной кодировкой (нет HTTP заголовка) то нам необходимо её определить до начала декодирования. Для этого мы воспользуемся алгоритмом encoding sniffing algorithm.

    Если очень кратко то суть алгоритма сводится к тому, что мы ждем 500мс или первые 1024 байта из байтового потока и запускаем алгоритм prescan a byte stream to determine its encoding который пробует найти тег <meta> с атрибутами http-equiv , content или charset и пытается понять какую кодировку указал разработчик HTML.

    В спецификации Encoding оговаривается минимальный набор поддерживаемых кодировок браузерным движком (всего 21): UTF-8, ISO-8859-2, ISO-8859-7, ISO-8859-8, windows-874, windows-1250, windows-1251, windows-1252, windows-1254, windows-1255, windows-1256, windows-1257, windows-1258, gb18030, Big5, ISO-2022-JP, Shift_JIS, EUC-KR, UTF-16BE, UTF-16LE и x-user-defined.

    Предварительная обработка

    После того как мы декодировали байты в юникод символы нам необходимо провести «зачистку». А именно, заменить все символы возврата каретки ( r ) за которыми следует символ перевода строки ( n ) на символ возврата каретки ( r ). Затем, заменить все символы возврата каретки на символ перевода строки ( n ).

    Так описано в спецификации. То есть, rn => r , r => n .

    Но, на самом деле так никто не делает. Делают проще:

    Если попался символ возврата каретки ( r ) то смотрим есть ли символ перевода строки ( n ). Если есть то меняем оба символа на символ перевода строки ( n ), если нет то меняем только первый символ ( r ) на перевод строки ( n ).

    На этом предварительная обработка данных завершена. Да, всего-то надо избавиться от символов возврата каретки, чтобы они не попадали в токенизатор. Токенизатор не ожидает и не знает, что делать с символом возврата каретки.

    Ошибки парсинга

    Чтобы в дальнейшем не возникало вопросов стоит сразу рассказать, что такое ошибка парсинга ( parse error ).

    На самом деле ничего страшного. Звучит грозно, но по факту это лишь предупреждение о том, что мы ожидали одно, а имеем другое.

    Ошибка парсинга не остановит процесс обработки данных или построение дерева. Это сообщение которое сигнализирует, что у нас не валидный HTML.

    Ошибку парсига можно получить за суррогатные пары, , неверное расположение тега, неверный <!DOCTYPE> и ещё всякие.

    К слову, некоторые ошибки парсинга ведут к последствиям. К примеру, если указать «плохой» <!DOCTYPE> то HTML дерево будет помечен как QUIRKS и изменится логика работы некоторых DOM функций.

    Токенизатор

    Как уже было сказано ранее, токенизатор принимает на вход юникод символы. Это конечный автомат (state machine) который имеет 80 состояний. В каждом состоянии условия для юникод символов. В зависимости от пришедшего символа токенизатор может:

    1. Поменять своё состояние
    2. Сформировать токен и поменять состояние
    3. Ничего не делать, ждать следующий символ

    Токенизатор создает токены шести видов: DOCTYPE, Start Tag, End Tag, Comment, Character, End-Of-File. Которые поступают в стадию построения дерева.

    Примечательно, что токенизатор знает не о всех своих состояниях, а где о 40% (взял с потолка, для примера). «Зачем же остальные?» — спросите вы. Об остальных 60% знает стадия построения дерева.

    Это сделано для того, чтобы правильно парсить такие теги как <textarea> , <style> , <script> , <title> и так далее. То есть, обычно те теги в которых мы не ожидаем других тегов, а только закрытие себя.

    К примеру, тег <title> не может содержать в себе других тегов. Любые теги в <title> будут восприниматься как текст пока он не встретит закрывающий тег для себя </title> .

    Зачем так сделано? Ведь можно было просто указать токенизатору, что если встретим тег <title> то идем по «нужному нам пути». И это было бы верно если не namespaces! Да, пространство имён влияет на поведение стадии построения дерева, которая в свою очередь меняет поведение токенизатора.

    Для примера, рассмотрим поведение тега <title> в HTML и SVG пространстве имен:

    HTML

    Результат построения дерева:

    SVG

    Результат построения дерева:

    Мы видим, что в первом случаи (HTML namespace) тег <span> является текстом, не был создан элемент span . Во втором случае (SVG namespace) на основе тега <span> был создан элемент. То есть, в зависимости от пространства имени теги ведут себя по-разному.

    Но, это ещё не всё. Тортиком на этом «празднике жизни» служит тот факт, что сам токенизатор должен знать в каком пространстве имен находится стадия построения дерева. И нужно это исключительно для того, чтобы правильно обработать CDATA .

    Рассмотрим два примера с CDATA , два пространства имён:

    HTML

    Результат построения дерева:

    SVG

    Результат построения дерева:

    В первом случаи (HTML namespace) токенизатор воспринял CDATA за комментарий. Во втором случае токенизатор разобрал структуру CDATA и получил данные из неё. В общем, правило такое: если встречаем CDATA не в HTML пространстве имён то парсим его, иначе считаем за комментарий.

    Вот такая получается жёсткая связь между токенизатором и построением дерева. Токенизатор должен знать в каком пространстве имен сейчас находится стадия построения дерева, а стадия построения дерева может менять состояния токенизатора.

    Токены

    Ниже будут рассмотрены все шесть видов токенов создаваемых токенизатором. Тут стоит отметить, что все токены имеют подготовленные данные, то есть уже обработанные и «готовые к употреблению». Это значит, что все именнованные символьные ссылки (named character references), вроде &copy , будут преобразованы в юникод символы.

    DOCTYPE Token

    Токен DOCTYPE имеет свою структуру не похожую на остальные теги. Токен содержит в себе:

    1. Имя
    2. Public-идентификатор
    3. System-идентификатор

    В современном HTML единственный правильный/валидный DOCTYPE должен иметь следующий вид:

    Все остальные <!DOCTYPE> будут считаться ошибкой парсинга.

    Start Tag Token

    Открывающий тег может содержать в себе:

    1. Имя тега
    2. Атрибуты
    3. Флаги

    Открывающий тег может содержать флаг self-closing . Данный флаг никак не влияет на закрытие тега, но может вызвать ошибку парсинга для не void элементов.

    End Tag Token

    Закрывающий тег. Обладает всеми свойствами токена открывающего тега, но имеет перед именем тега косую / .

    Закрывающий тег может содержать флаг self-closing который вызовет ошибку парсинга. Так же, ошибку парсинга вызовут атрибуты у закрывающего тега. Они будут правильно распарсены, но выброшены на стадии построения дерева.

    Comment Token

    Токен комментария содержит в себе весь текст комментария. То есть, он полностью копируется из потока в токен.

    Character Token

    Пожалуй самый интересный токен. Токен юникод символа. Может содержать в себе один (только один) символ.

    На каждый символ в HTML будет создаваться токен и отправляться в стадию построения дерева. Это очень накладно.
    Давайте рассмотрим как это работает.

    Возьмём HTML данные:

    Как вы думаете сколько будет создано токенов для приведенного примера? Ответ: 22.

    Рассмотрим список создаваемых токенов:

    Не утешительно, правда? Но, конечно, многие создатели парсеров HTML по факту имеет только один токен в процессе обработки. Пуская его по кругу и затирая каждый раз новыми данными.

    Забежим вперед и ответим на вопрос: зачем так сделано? Почему не брать этот текст единым куском? Ответ кроется в стадии построения дерева.

    Токенизатор бесполезен без стадии построения HTML дерева. Именно на стадии построения дерева происходит склейка текста с разными условиями.

    Условия, примерно, такие:

    1. Если пришел символьный токен с U+0000 ( NULL ) то вызываем ошибку парсинга и игнорируем токен.
    2. Если пришёл один из U+0009 ( CHARACTER TABULATION ), U+000A ( LINE FEED (LF) ), U+000C ( FORM FEED (FF) ) или U+0020 ( SPACE ) character токен тогда вызвать алгоритм восстановить активные элементы форматирования и вставить токен в дерево.

    Символьный токен добавляется в дерево по алгоритму:

    1. Если текущая позиция вставки это не текстовая нода, тогда создать текстовую ноду, вставить её в дерево и добавить к ней данные из токена.
    2. Иначе добавить данные из токена к существующей текстовой ноде.

    Это поведение создает много проблем. Необходимость на каждый символ создавать токен и отправлять на анализ в стадию построения дерева. Мы не знаем размер текстовой ноды и нам приходится либо заранее выделить много памяти, либо делать реалоки. Всё это крайне накладно по памяти, либо по времени.

    End-Of-File Token

    Простой и понятный токен. Данные закончились — сообщим об этом стадии построения дерева.

    Построение дерева

    Построение дерева — это конечный автомат имеющий 23 состояния с множеством условий для токенов (тегов, текста). Стадия построения дерева самая большая, занимает значимую часть спецификации, а так же способна вызывать летаргический сон и раздражение.

    Всё устроено очень просто. На вход принимаются токены и в зависимости от токена переключается состояние построения дерева. На выходе мы имеем настоящий DOM.

    Проблемы?

    Давольно очевидными выглядят следующие проблемы:

    Посимвольное копирование

    На вход каждое состояние токенизатора принимает по одному символу которые он копирует/конвертирует в случаи необходимости: имена тегов, атрибуты, комментарии, символы.

    Это очень расточительно как по памяти так и по времени. Мы вынуждены заранее выделить неизвестное количество памяти под каждый атрибут, имя тега, комментарий и так далее. А это, соответственно, ведет к реалокам, а реалоки ведут к потерянному времени.

    А если представить, что HTML содержит 1000 тегов, а в каждом теге хотя бы по одному атрибуту, то мы получим адски медленную работу парсера.

    Символьный токен

    Второй проблемой является символьный токен. Получается, что мы создаем токен на каждый символ и отдаём его в построение дерева. Построение дерева не знает сколько у нас будет этих токенов и не может сразу выделить память под нужное количество символов. Соответственно, тут все те же реалоки + постоянные проверки на присутствие текстовой ноды в текущем состоянии дерева.

    Монолитность системы

    Большой проблемой является зависимость всего от всего. То есть, токенизатор зависит от состояния построения дерева, а построение дерева может управлять токенизатором. И всему виной пространство имен (namespaces).

    Как будем решать проблемы?

    Далее я опишу реализацию HTML парсера в своём проекте Lexbor, а так же решения всех озвученных проблем.

    Предварительная обработка

    Убираем предварительную обработку данных. Обучим токенизатор понимать возврат каретки ( r ) как пробельный символ. Таким образом он будет прокинут в стадию построения дерева где мы с ним и разберёмся.

    Токены

    Легким движением руки мы унифицируем все токены. У нас будет один токен на всё. Вообще, во всём процессе парсинга будет только один токен.

    Наш унифицированный токен будет содержать следующие поля:

    1. Tag ID
    2. Begin
    3. End
    4. Attributes
    5. Flags
    Tag ID

    Мы не будем работать с текстовым представлением имени тега. Переводим всё в цифры. Цифры легко сравнивать, с ними легче работать.

    Создаём статическую хеш-таблицу из всех известных тегов. Создаём перечисление (enum) из всех известных тегов. То есть, нам нужно жестко назначить каждому тегу идентификатор. Соответственно, в хеш-таблице ключом будет имя тега, а значением записать из перечисления.

    Из примера видно, что мы создали теги для END-OF-FILE токена, для текста, документа. Всё это ради дальнейшего удобства. Приоткрывая занавес скажу, что в ноде ( DOM Node Interface ) у нас будет присутствовать Tag ID . Сделано это для того, чтобы не делать два сравнения: на тип ноды и на элемент. То есть, если нам нужен DIV элемент то мы делаем одну проверку в ноде:

    Но, можно конечно сделать и так:

    Два нижних подчёркивания в LXB_TAG__ нужны для того, чтобы отделить общие теги от системных. Иначе говоря, пользователь может создать тег с именем text или end-of-file и если мы потом будем искать по имени тега то никаких ошибок не возникнет. Все системные теги начинаются с символа # .

    Но всё же, нода может хранить текстовое представление имени тега. Для 98.99999% нод этот параметр будет равен NULL . В некоторых пространствах имён нам необходимо прописать префикс или имя тега с фиксированным регистром. К примеру, baseProfile в SVG namespace.

    Логика работы простая. Если мы имеем тег с чётко оговоренным регистром то:

    1. Добавляем его в общую базу тегов в нижнем регистре. Получаем идентификатор тега.
    2. К ноде добавляем идентификатор тега и оригинальное имя тега в текстовом представлении.

    Пользовательские теги (custom elements)

    Разработчик может создавать любые теги в HTML. Так-как мы имеем в статической хеш-таблице только те теги о которых знаем, а пользователь может создать любые то нам нужна динамическая хеш-таблица.

    Выглядит всё очень просто. Когда к нам прийдет тег мы посмотрим есть ли он в статической хеш-таблицы. Если тега нет то посмотрим в динамической, если и там нет то увеличиваем счётчик идентификаторов на один и добавляем тег в динамическую таблицу.

    Всё описанное происходит на стадии токенизатора. Внутри токенизатора и после все сравнения идут по Tag ID (за редким исключением).

    Begin and End

    Теперь в токенизаторе у нас не будет обработки данных. Мы ничего не будет копировать и конвертировать. Мы просто берём указатели на начало и конец данных.

    Вся обработка данных, таких как символьные ссылки, будет происходить на стадии построения дерева.
    Таким образом мы будем знать размер данных для последующего выделения памяти.

    Attributes

    Тут всё так же просто. Мы ничего не копируем, а просто сохраняем указатели на начало/конец имени и значения атрибутов. Все преобразования происходят в момент построения дерева.

    Flags

    Так как мы унифицировали токены нам надо как-то сообщить построению дерева о типе токена. Для этого используется битмап поле Flags.

    Поле может содержать в себе следующие значения:

    Помимо типа токена, открывающий или закрывающий, есть значения для конвертера данных. Только токенизатор знает как правильно конвертировать данные. Соответственно, токенизатор помечает в токене как данные должны быть обработаны.

    Character Token

    Из ранее описанного можно сделать вывод, что символьный токен у нас исчез. Да, теперь у нас есть новый тип токена: LXB_HTML_TOKEN_TYPE_TEXT . Теперь мы создаём токен на весь текст между тегами помечая, как его в дальнейшем надо обработать.

    Из-за этого нам прийдется изменить условия в построении дерева. Нам нужно обучить его работать не с символьными токенами, а с текстовыми: конвертировать, удалять ненужные символы, пропускать пробелы и так далее.

    Но, здесь ничего сложного нет. В стадии построения дерева изменения будут минимальны. А вот токенизатор теперь у нас не соответствует спецификации от слова совсем. Но, он нам и не нужен, это нормально. Наша задача получить HTML/DOM дерево полностью соответствующее спецификации.

    Стадии токенизатора

    Чтобы обеспечить высокую скорость обработки данных в токенизаторе мы в каждую стадию добавим свой итератор. По спецификации у нас каждая стадия принимает по одному символу и в зависимости от пришедшего символа принимает решения. Но, правда в том, что это очень затратно.

    К примеру, чтобы перейти от стадии ATTRIBUTE_NAME к стадии ATTRIBUTE_VALUE нам нужно найти пробельный символ в имени атрибута, что будет свидетельствовать об его окончании. По спецификации мы должны скармливать по символу в стадию ATTRIBUTE_NAME пока не встретиться пробельный символ, и эта стадия не переключится на другую. Это очень затратно, обычно это реализуют через вызов функции на каждый символ или колбека вроде «tkz->next_code_point()».

    Мы же добавляем в стадию ATTRIBUTE_NAME цикл и передадим входящий буфер целиком. В цикле ищем нужные нам символы для переключения и продолжаем работу на следующей стадии. Тут мы получим много выигрыша, даже оптимизации компилятора.

    Но! Самое страшное, что мы тем самым сломали поддержку чанков (chunks) из коробки. Благодаря посимвольной обработки в каждой стадии токенизатора у нас была поддержка чанков, а теперь мы это сломали.

    Как исправить? Как реализовать поддержку чанков?! Всё просто, вводим понятия входящих буферов (Incoming Buffer).

    Incoming Buffer

    Часто HTML парсят кусками (chunks). Например, если данные мы получаем по сети. Чтобы не простаивать в ожидании оставшихся данных мы можем отправить на обработку/парсинг уже полученные данные. Естественно, данные могут быть «порваны» в любом месте. К примеру, имеем два буфера:

    Первый

    Второй

    Так как мы ничего не копируем на стадии токенизации, а только берем указатели на начало и конец данных то у нас появляется проблема. Указатели на разные пользовательские буфера. А учитывая тот факт, что разработчики часто используют один и тот же буфер для данных то мы имеем дело с указателем на начало несуществующих данных.

    Чтобы решить озвученные проблемы нам необходимо понимать когда данные из пользовательского буфера больше не нужны.
    Решение очень простое:

    1. Если мы парсим кусками то каждый входящий кусок мы копируем во входящий буфер (Incoming Buffer).
    2. После парсинга текущего куска (ранее скопированного) мы смотрим, а не остался ли какой нибудь незавершенный токен? То есть, присутствуют ли указатели на текущий пользовательский буфер в последнем токене. Если указатели отсутствуют то освобождаем входящий буфер, если нет то оставляем его до тех пор пока он нужен. В 99% случаев входящий буфер уничтожится при поступлении следующего куска.

    Флагом «копировать входящий буфер» можно управлять. Для цельных данных копирование не происходит.

    Конечно, данную логику можно оптимизировать и усложнить. Можно не копировать предварительно весь буфер, а после обработки скопировать только нужные (оставшийся хвост) данные и поменять указатель в токене на наш новый буфер. Получится всё лучше и быстрее. Но, данная оптимизация, на текущий момент, является преждевременной. Текущая реализация работает быстро и не затратно по памяти.

    Проблема: данные в токене

    С проблемой парсинга кусков мы разобрались, можно выдохнуть. Но, при нашем подходе хранения указателей возникает другая проблема: в определенный момент возникает необходимость посмотреть на данные в токене. Мы этого сделать не можем. Если мы будем заглядывать в данные токена то нам придётся склеивать их (если они из разных кусков), а это дико затратно по времени. В спецификации есть пару моментов когда надо посмотреть чего мы там накопили в токене.

    Решается данная проблема просто: добавлением дополнительных стадий обработки в токенизатор. То есть, мы заранее знаем когда будут проверки и можем пойти по разному пути обработки данных в токенизаторе.

    Стадия построения дерева

    Тут изменения минимальны.

    У нас больше нет символьных токенов, но зато появились текстовые. Соответственно, нам необходимо обучить стадию построения дерева понимать новый токен.

    Вот как это выглядит:

    По спецификации

    В Lexbor HTML

    Из примера видно, что мы убрали все условия на проверку символов и создали общую функцию для обработки текста. В функцию передается аргумент с параметрами о том как преобразовывать данные:

    В каждой стадии построения дерева есть свои условия для символьных токенов. Где-то надо выкидывать , а где-то заменять их на REPLACEMENT CHARACTER . Где-то надо конвертировать символьные ссылки, а где-то нет. И все эти параметры могу как угодно комбинироваться.

    Конечно же, на словах всё звучит просто. По факту необходимо быть предельно внимательным. К примеру, все пробельные символы до начала тега <head> должны быть выброшены. Возникает проблема, если к нам прийдет текстовый токен у которого в начале пробелы, а дальше текст: » а тут текст «. Мы должны отрезать пробелы в начале текста и посмотреть не осталось ли там чего, если данные ещё остались то под видом нового токена продолжить обработку.

    В HTML спецификации (в разделе построения дерева) говорится о теге sarcasm . Я видел не раз как разработчики парсеров слепо включали обработку этого тега.

    Писатели спецификации шутят.

    После всех перестановок и манипуляций мы имеем самый быстрый и полноценный HTML парсер с поддержкой DOM/HTML Interfaces который строит HTML/DOM дерево полностью соответствующее HTML спецификации.

    Если суммировать всё то, что мы изменили:

    1. Убирали предварительную обработку (перенесли в токенизатор)
    2. Токенизатор
      • Добавили Incoming Buffer
      • Унифицировали токены
      • Вместо имён Tag ID
      • Символьный токен: не один, а N+ символов
      • Свой итератор в каждом состоянии
      • Обработка токена в построении дерева
      • Один токен на всё
    3. Построение дерева
      • Модифицируем условия для символьных токенов

    На i7 2012 года, на одном ядре, мы имеем среднюю скорость парсинга 235MB в секунду (Amazon-страницы).

    Конечно же, я знаю как увеличить этот показатель в 1.5/2 раза, то есть запас ещё есть. Но, мне необходимо двигаться дальше. Собственно, а дальше парсинг CSS и создание собственного грамара (Grammar, то есть, генерация эффективного кода для парсинга по Grammar). В отличии от парсинга HTML, парсинг CSS намного сложнее, там есть где «развернуться».

    Исходники

    Описанный подход парсинга и построения HTML дерева реализован в Lexbor HTML.

    Следующая статья будет о парсинге CSS и Grammar. Как обычно, статья будет на готовый код. Ждать где-то 6-8 месяцев.

    Не стесняйтесь помогать проекту. К примеру, если вы любите в свободное время писать документацию.
    Не стесняйтесь поддерживать проект рублём (на другие валюты я тоже не обижусь). Об этом в личку.

    Как создать веб–браузер

    wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 17 человек(а).

    Количество просмотров этой статьи: 25 475.

    Хотя существует много интернет-браузеров, таких как Internet Explorer, Firefox и Google Chrome, которые можно загрузить и установить на компьютер бесплатно, самостоятельное создание веб-браузеров дает вам больший контроль над тем, как вы хотите работать в Интернете. С пользовательским веб-браузером вы можете не только решить, каким должен быть внешний вид, но также можете добавлять пользовательские кнопки и функции. Visual Basic является одной из самых распространенных программ, используемых для создания веб-браузера.

    Introduction: How to Create a Web Browser in C# Visual Studio

    Hi, In this tutorial i will show you «How to create a Web Browser in C# Visual Studio»

    Here i am using visual studio 2010 and windows 8 pro 64-bit.

    The source code is available for download.

    Step 1: Open VS and Create a New Project

    Step 2: Select Windows Forms Application and Then Name Your Application

    Step 3: Now Add Some Tools in Your Form

    Now you have to insert 6 buttons from the tool box and 1 web browser control and 1 text box !

    and you should re-size your form from smaller to bigger ! so the web browser shows web pages nicely !

    Step 4: Now Change the Text

    now change the text of your buttons !

    like if you want your button to work as a back button then name it BACK !

    and so do it for all !

    Step 5: How to Add Codes

    Step 6: Codes for Home / Refresh / Stop Buttons

    Step 7: Codes for Back / Forward Buttons

    Step 8: Codes for GO / Search Button

    Step 9: Your App Is Done

    Step 10: Test Your App

    Step 11: Extra

    if you are better at c# programming ! then you will easily understand this tutorial but if you are a beginner then you should download this video tutorial.

    3 People Made This Project!

    Recommendations

    Introduction: How to Create a Web Browser in C# Visual Studio

    Hi, In this tutorial i will show you «How to create a Web Browser in C# Visual Studio»

    Here i am using visual studio 2010 and windows 8 pro 64-bit.

    The source code is available for download.

    Step 1: Open VS and Create a New Project

    Step 2: Select Windows Forms Application and Then Name Your Application

    Step 3: Now Add Some Tools in Your Form

    Now you have to insert 6 buttons from the tool box and 1 web browser control and 1 text box !

    and you should re-size your form from smaller to bigger ! so the web browser shows web pages nicely !

    Step 4: Now Change the Text

    now change the text of your buttons !

    like if you want your button to work as a back button then name it BACK !

    and so do it for all !

    Step 5: How to Add Codes

    Step 6: Codes for Home / Refresh / Stop Buttons

    Step 7: Codes for Back / Forward Buttons

    Step 8: Codes for GO / Search Button

    Step 9: Your App Is Done

    Step 10: Test Your App

    Step 11: Extra

    if you are better at c# programming ! then you will easily understand this tutorial but if you are a beginner then you should download this video tutorial.

    3 People Made This Project!

    Recommendations

    Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  1. Как написать собственный антивирус
  2. Как написать собственную программу
  3. Как написать собственную операционную систему
  4. Как написать собственную нейросеть
  5. Как написать собственное приложение для андроид