Qt的QWebengine在部分win7设备上黑屏和网页突然消失的问题排查解决

下岗测鱼民工

浙江大学控制工程硕士

工作中使用到了Qt的qwebengine模块来实现了一个定制化的浏览器，在测试环境下一切正常，但是到了生产上，由于设备软硬件环境五花八门（甚至有10年前设备），出现了例如黑屏，白屏的问题。经过一两个月的痛苦折磨终于找到原因。

黑屏问题

现象：软件将QWebengineView全屏显示，屏幕黑屏。该问题只是部分设备出现，且偶然发生，难以复现。后面发现，部分设备会有“wglCreateContextAttribsARB() Failed”相关报错。

问题分析：报错内容wgl和窗体的渲染相关，所以查了一下QT和QWebengine渲染相关的东西，大致如下：

Qt的渲染机制

参考链接： Qt 渲染机制_lucky-billy的博客-CSDN博客_qt渲染

QT程序有三种不同的窗体类型，包括QWidget，QGraphics，QQuick，他们的渲染机制也不相同。

QWidget是最常用的UI界面类，其实现方式是对各平台对应控件的封装，通过平台自身的绘制工具绘制界面，可以直接使用OpenGL。
QGraphics是QT为了提升大量简单组件的渲染性能而创造的模块，不一定需要使用OpenGL。
QQuick是QML（一种声明式的界面编程语言）应用程序使用的QT库，从Qt Quick 2.x 起统一使用OpenGL ES 2.0 或者 OpenGL 2.0来渲染界面。渲染方式更倾向于优先使用显卡，通过硬件来加速，所以现在使用QML需要良好的显卡支持。

同时，Qt中有3中不同的渲染方式，可通过设置环境变量来指定，相关机制可参考官网说明：

Qt for Windows - Requirements | Qt 5.15

翻译一下就是，以下三种

Qt::AA_UseDesktopOpenGL：使用显卡的openGL库，且要求支持openGL 2.1及以上的版本。因此很多老旧设备是不满足版本要求的（windows默认的驱动版本只支持openGL1.1）。（依赖硬件，即硬件加速渲染）
Qt::AA_UseOpenGLES：使用Angle库来将 DirectX 11或者DirectX 9的接口转成OpenGL ES2.0的API，从而使得windows上显卡驱动不满足要求的设备也能够正常运行。（通过API封装，使得显卡驱动版本低的设备也可以正常运行）
Qt::AA_UseSoftwareOpenGL：纯软件实现渲染，不依赖于显卡驱动，当然也没硬件加速。

通过以下代码指定渲染方式，而且需要在Application创建前（创建前还是消息循环前忘记了...反正要早点设）

QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_UseSoftwareOpenGL);

在QT5.5之后，默认使用了一种智能的动态加载方式，QT会根据部署的设备环境，自动选择合适的OpenGL实现方式。若机器上显卡驱动不支持OpenGL2.0，QT自动使用第二种通过ANGLE调用Derict3D的方式进行渲染。

QWebEngineView的页面渲染

见QWebEngine的说明：

Qt WebEngine Overview | Qt WebEngine 6.3.2

Note: The Qt WebEngine Widgets module uses the Qt Quick scene graph to compose the elements of a web page into one view. This means that the UI process requires OpenGL ES 2.0 or OpenGL 2.0 for its rendering.

就是说QWebengine模块使用的是QQucik方式来将一个网页的所有元素压缩到一个网页中，所以QWebengine需要通过OpenGL ES 2.0或者OpenGL 2.0进行渲染。

对于QQuick模块，QT也提供了Quick2DRenderer方案来代替QQuick，使得QQuick应用可以不使用OpenGL，而是使用软件的Qt的栅格化引擎实现替代。相当于给出了软件渲染的形式。通过设置环境变量QMLSCENE_DEVICE=softwarecontext实现。

解决办法

通过问题设备信息收集，并未发现问题设备有什么共性，所以就打算牺牲性能，都用软件渲染，避免对环境依赖。

（通过链接（ Blank window when using Qt with ANGLE on Win 7 - Stack Overflow ）的第一个回答，设置环境变量QT_LOGGING_RULES=qt.qpa.gl=true，就能在日志中打印出来设备的显卡信息，以及默认动态使用渲染方式最后选择了哪种方式）

使用软件渲染，现在就存在两个要设置的环境变量，一个是使用Qt::AA_UseSoftwareOpenGL，一个是使用QMLSCENE_DEVICE=softwarecontext，经过数周大面积验证，解决了黑屏问题。

其他的点：

指定使用Qt::AA_UseOpenGLES，部分设备会出现弹窗。
也尝试仅设置两个变量中的一个，都不行，会出现一些奇怪的显示问题，或者弹窗。
性能问题，没做定量比较，肉眼是无法看出区别的。
额外收获，之前偶发的程序崩溃问题也随着设置软件渲染消失了。

白屏问题

本以为黑屏解决了，结束了天天晚上开会攻坚的生活，没想到，又来个白屏。这个还更诡异，只有一个省的设备会有这个问题，也是偶发的，没法在测试环境复现。

现象

QWebEngineView在加载完网页后，突然间就消失了只剩下背景（软件整了个背景图，并且设置了网页背景透明），日志也啥都没有。

分析

这个也是在组长建议下搜索了一些QWebEngine报告的Bug，偶然发现一个bug，大概是说QWebengine模块会有个专门的进程QWebEngineProcess负责网页的渲染等相关内容，如果在运行过程中这个进程崩了，网页内容就没了，一般情况下就白屏了，在我们的软件上就是显示背景图了。

通过对QWebEngineView::renderProcessTerminated信号进行处理，发现问题设备确实是因为这个进程挂了导致的白屏。示例代码在Qt自带的例子中有（D:\Qt\Qt5.14.2\Examples\Qt-5.14.2\webenginewidgets\simplebrowser项目的webView.cpp开头）

 connect(this, &QWebEngineView::renderProcessTerminated,
            [this](QWebEnginePage::RenderProcessTerminationStatus termStatus, int statusCode) {
        QString status;
        switch (termStatus) {
        case QWebEnginePage::NormalTerminationStatus:
            status = tr("Render process normal exit");
            break;
        case QWebEnginePage::AbnormalTerminationStatus:
            status = tr("Render process abnormal exit");
            break;
        case QWebEnginePage::CrashedTerminationStatus:
            status = tr("Render process crashed");
            break;
        case QWebEnginePage::KilledTerminationStatus:
            status = tr("Render process killed");
            break;