Electron

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electronjs.p2hp.com/docs/latest… 学习视频 www.bilibili.com/video/BV1sE…

package.json

1. 什么是 Electron?

Electron 是一个跨平台桌面应用开发框架,开发者可以使用 HTML、CSS、JavaScript 等 Web 技术来构建桌面应用程序。它的本质是结合了 ChromiumNode.js,现在广泛用于桌面应用程序开发,例如以下桌面应用都用到了 Electron 技术:

  • Visual Studio Code
  • GitHub Desktop
  • 1Password
  • 新版 QQ

2. Electron 的优势

  1. 可跨平台:同一套代码可以构建出能在 Windows、macOS、Linux 上运行的应用程序。
  2. 上手容易:使用 Web 技术就可以轻松完成开发桌面应用程序。
  3. 底层权限:允许应用程序访问文件系统、操作系统等底层功能,从而实现复杂的系统交互。
  4. 社区支持:拥有一个庞大且活跃的社区,开发者可以轻松找到文档、教程和开源库。

3. Electron 技术架构

3.1 技术架构

image.png

3.2 进程模型

Electron流程模型图

4. 搭建一个工程

步骤 1:初始化 package.json

{
  "name": "test",
  "version": "1.0.0",
  "main": "main.js",
  "scripts": {
    "start": "electron ." // start 命令用于启动整个应用
  },
  "author": "zxy", // 为后续能顺利打包,此处要写明作者
  "license": "ISC",
  "description": "this is a electron demo" // 为后续能顺利打包,此处要编写描述
}

步骤 2:安装 electron 作为开发依赖。

npm i electron -D

步骤 3:编写 main.js中编写代码, 创建一个基本窗口

/*
main.js运行在应用的主进程上,无法访问web相关API,主要负责:控制生命周期、显示界面、 控制渲染进程等其他操作。
*/
const { app, BrowserWindow } = require('electron')

// 用于创建窗口
function createWindow() {
  const win = new BrowserWindow({
    width: 800, // 窗口宽度
    height: 600, // 窗口高度
    autoHideMenuBar: true, // 自动隐藏菜单栏
    alwaysOnTop: true, // 置顶
    x: 0, // 窗口位置x坐标
    y: 0 // 窗口位置y坐标
  })
  // 加载一个远程页面
  win.loadURL('http://www.atguigu.com')
}
 
// 当 app 准备好后,执行 createWindow 创建窗口
app.on('ready', () => {
  createWindow()
})

关于 BrowserWindow 的更多配置项,请参考: www.electronjs.org/zh/docs/lat…

步骤 4:启动应用

npm start
  1. 加载本地页面
  • 新建 pages/index.html 并编写内容:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8" />
  <title>index</title>
</head>
<body>
  <h1>你好啊!</h1>
</body>
</html>
  • 修改 main.js 加载本地页面
// 加载一个本地页面
win.loadFile('./pages/index.html')
  • 此时开发者工具会报出一个安全警告,需要修改 index.html,配置CSP(Content- Security-Policy)

修改 index.html<head> 标签,添加 CSP 配置:

 <meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="default-src 'self'; style-src 'self' 'unsafe-inline'; img-src 'self' data:;">

上述配置的说明

  1. default-src 'self'
  • default-src:配置加载策略,适用于所有未在其它指令中明确指定的资源类型。
  • self:仅允许从同源的资源加载,禁止从不受信任的外部来源加载,提高安全性。
  1. style-src 'self' 'unsafe-inline'
  • style-src:指定样式表(CSS)的加载策略。
  • self:仅允许从同源的资源加载,禁止从不受信任的外部来源加载,提高安全性。
  • unsafe-inline:允许在 HTML 文档内使用内联样式。
  1. img-src 'self' data:
  • img-src:指定图像资源的加载策略。
  • self:表示仅允许从同源加载图像。
  • data::允许使用 data: URI 来嵌入图像。这种 URI 模式允许将图像数据直接嵌入到 HTML 或 CSS 中,而不是通过外部链接引用。

关于 CSP 的详细说明请参考:MDN-Content-Security-PolicyElectron Security

6. 完善窗口行为

不同平台窗口特性

  1. Windows 和 Linux:关闭所有窗口时退出应用。

    // 当所有窗口都关闭时,自动退出应用,除非在 macOS 上
    app.on('window-all-closed', () => {
      // 判断是不是mac, 则退出应用
      if (process.platform !== 'darwin') {
        app.quit();
      }
    });
    
  2. mac 应用即使在没有打开任何窗口的情况下也继续运行,并且在没有窗口可用的情况下激活应用时会打开新的窗口。

    // 当 app 应用准备好后,执行createWindow创建窗口
    app.on('ready', () => {
     // 当应用被激活时判断有没有窗口,没有就创建窗口
      app.on('activate', () => {  
        if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) {
          createWindow();
        }
      });
    });
    

7. 配置自动重启

  1. 安装 nodemon
npm i nodemon -D
  1. 修改 package.json 脚本
"scripts": {
  "start": "nodemon --exec electron ."
}
  1. 创建 nodemon.json 配置
{
  "ignore": ["node_modules", "dist"],
  "watch": ["*.*"],
  "restartable": "r",
  "watch": ["*.*"],
  "ext": "html,js,css"
}

配置后,修改代码会自动重启应用。

8. 主进程与渲染进程

8.1 主进程

每个 Electron 应用都有一个单一的主进程,作为应用程序的入口点。主进程在 Node.js 环境中运行,它具有 require 模块和使用所有 Node.js API 的能力,主进程的核心就是:使用BrowserWindow 来创建和管理窗口

8.2 渲染进程

每个 BrowserWindow 实例都对应一个单独的渲染器进程,运行在渲染器进程中的代码,必须遵守网页标准,这也就意味着:渲染器进程无权直接访问 require 或使用任何 Node.js 的 API

问题产生:处于渲染器进程的用户界面,该怎样才与 Node.jsElectron 的原生桌面功能进行交互呢?

9. Preload 脚本

预加载(Preload)脚本是运行在渲染进程中的,但它是在网页内容加载之前执行的,这意味着它具有比普通渲染器代码更高的权限,可以访问 Node.js 的 API,同时又可以与网页内容进行安全的交互。

简单说:它是 Node.jsWeb API 的桥梁,Preload 脚本可以安全地将部分 Node.js 功能暴露给网页,从而减少安全风险。

需求:点击按钮后,在页面呈现当前的 Node 版本。

具体文件结构与编码如下:

  1. 创建预加载脚本 preload.js,内容如下:
const { contextBridge } = require('electron')

// 暴露数据给渲染进程
contextBridge.exposeInMainWorld('myAPI', {
  n: 666,
  version: process.version
})
  1. 在主线程中引入 preload.js
const win = new BrowserWindow({
  //*******
  webPreferences: {
    preload: path.resolve(__dirname, './preload.js')
  }
  //*******
})
  1. 在 html 页面中编写对应按钮,并创建专门编写网页脚本的 render.js,随后引入
<body> 
   <h1>你好啊!</h1> 
   <button id="btn">在用户的D盘创建一个hello.txt</button> 
   <script type="text/javascript" src="./render.js"></script> 
</body>

4:在渲染进程中使用 version

// pages/render.js
const btn = document.getElementById('btn')
btn.addEventListener('click', () => {
  console.log(myAPI.version)
  document.body.innerHTML += `<h2>${myAPI.version}</h2>`
})
  1. 整体文件结构如下:

image.png

10. 进程通信 (IPC)

值得注意的是:

上文中的 preload.js,无法使用全部 NodeAPI,比如:不能使用 Node 中的 fs 模块,但主进程(main.js)是可以的,这时就需要进程通信了。简单说:要让 preload.js 通知 main.js 去调用 fs 模块去干活。

关于 Electron 进程通信,我们要知道:

  • IPC 全称为:InterProcess Communication,即:进程通信。
  • IPCElectron 中最为核心的内容,它是从 UI 调用原生 API 的唯一方法!
  • Electron 中,主要使用 ipcMainipcRenderer 来定义 “通道”,进行进程通信。

10.1 渲染进程 → 主进程(单向)

概述:在渲染器进程ipcRenderer.send 发送消息,在主进程中使用 ipcMain.on 接收消息。

常用于:在 Web 中调用主进程的 API,例如下面的这个需求:

需求:点击按钮后,在用户的 D 盘创建一个 hello.txt 文件,文件内容来自于用户输入。

  1. 页面中添加相关元素, render.js 中添加对应脚本
<input id="content" type="text" placeholder="输入文件内容"><br><br>
<button id="btn">在 D 盘创建 hello.txt</button>
const btn = document.getElementById('btn')
const content = document.getElementById('content')

btn.addEventListener('click', () => {
  myAPI.saveFile(content.value)
})
  1. preload.js 中使用 ipcRenderer.send('信道', 参数) 发送消息,与主进程通信。
const { contextBridge, ipcRenderer } = require('electron')

contextBridge.exposeInMainWorld('myAPI', {
  saveFile: (str) => {
    // 渲染进程发送消息到主进程
    ipcRenderer.send('create-file', str)
  }
})
  1. 主进程中,在加载页面之前,使用 ipcMain.on('信道', 回调) 配置对应回调函数,接收消息。
// 用于创建窗口
function createWindow() {
  // 主进程注册对应回调
  ipcMain.on('create-file', createFile)
  // 加载一个本地页面
  win.loadFile(path.resolve(__dirname,'./pages/index.html')
}

// 创建文件
function createFile(event, data) {
  fs.writeFileSync('D:/hello.txt', data)
}

10.2 渲染进程 ↔ 主进程(双向)

概述:渲染进程通过ipcRenderer.invoke 发送消息,主进程使用 ipcMain.handle 接收并处理消息。

备注:ipcRenderer.invoke 的返回值是 Promise 实例。

常用于:从渲染器进程调用主进程方法并等待结果,例如下面的这个需求:

需求:点击按钮从 D 盘读取 hello.txt 中的内容,并将结果呈现在页面上。

  1. 页面中添加相关元素,render.js 中添加对应脚本
<!-- index.html -->
<button id="btn">读取 D 盘 hello.txt</button>
<script src="./render.js"></script>
// render.js
const btn = document.getElementById('btn')
btn.addEventListener('click', async () => {
  const data = await myAPI.readFile('D:/hello.txt')
  document.body.innerHTML += `<h2>${data}</h2>`
})
  1. preload.js 中使用 ipcRenderer.invoke('信道', 参数) 发送消息,与主进程通信。
// preload.js
const { contextBridge, ipcRenderer } = require('electron')

contextBridge.exposeInMainWorld('myAPI', {
  readFile: (path) => {
    // 发送消息并等待响应
    return ipcRenderer.invoke('read-file', path)
  }
})
  1. 主进程中,在加载页面之前,使用 ipcMain.handle('信道', 回调) 接收消息,并配置回调函数。
// main.js
function createWindow() {
  // 主进程注册对应回调
  ipcMain.handle('read-file', readFile)
  win.loadFile(path.resolve(__dirname,'./pages/index.html')
}

// 读取文件
function readFile(event, path) {
  return fs.readFileSync(path).toString()
}

10.3 主进程 → 渲染进程

概述:主进程使用 win.webContents.send 发送消息,渲染进程通过ipcRenderer.on 处理消息,常用于:从主进程主动发送消息给渲染进程,例如下面的这个需求:

需求:应用加载 6 秒钟后,主动给渲染进程发送一个消息,内容是:你好啊!

  1. 页面中添加相关元素,render.js 中添加对应脚本
window.onload = () => {
  myAPI.getMessage(logMessage)
}

function logMessage(event, str) {
  console.log(str)
  document.body.innerHTML += `<h2>${str}</h2>`
}
  1. preload.js 中使用 ipcRenderer.on('信道', 回调) 接收消息,并配置回调函数。
const { contextBridge, ipcRenderer } = require('electron')

contextBridge.exposeInMainWorld('myAPI', {
  getMessage: (callback) => {
    // 监听主进程消息
    return ipcRenderer.on('message', callback)
  }
})
  1. 主进程中,在合适的时候,使用 win.webContents.send('信道', 数据) 发送消息。
function createWindow() {
  win.loadFile(path.resolve(__dirname,'./pages/index.html')
  
  // 6 秒后发送消息
  setTimeout(() => {
    win.webContents.send('message', '你好啊!')
  }, 6000)
}

11. 打包应用

使用 electron-builder 打包应用,支持多平台安装包生成。

步骤 1:安装依赖

npm install electron-builder -D

步骤 2:配置 package.json

备注:json 文件不支持注释,使用时请去掉所有注释。

{
  "name": "video-tools", // 应用程序的名称
  "version": "1.0.0", // 应用程序的版本
  "main": "main.js", // 应用程序的入口文件
  "scripts": {
    "start": "electron .", // 使用 `electron .` 命令启动应用程序
    "build": "electron-builder" // 使用 `electron-builder` 打包应用程序,生成安装包
  },
  "build": {
    "appId": "com.atguigu.video", // 应用程序的唯一标识符
    "win": {
      "icon": "./logo.ico", // 应用图标
      "target": [
        {
          "target": "nsis", // 指定使用 NSIS 作为安装程序格式
          "arch": ["x64"] // 生成 64 位安装包
        }
      ]
    },
    "nsis": {
      "oneClick": false, // 设置为 `false` 使安装程序显示安装向导界面,而不是一键安装
      "perMachine": true, // 允许每台机器安装一次,而不是每个用户都安装
      "allowToChangeInstallationDirectory": true // 允许用户在安装过程中选择安装目录
    }
  },
  "devDependencies": {
    "electron": "^30.0.0", // 开发依赖中的 Electron 版本
    "electron-builder": "^24.13.3" // 开发依赖中的 `electron-builder` 版本
  },
  "author": "tianyu", // 作者信息
  "license": "ISC", // 许可证信息
  "description": "A video processing program based on Electron" // 应用程序的描述
}

3.执行打包命令

npm run build

12. electron-vite

electron-vite 是一个新型构建工具,旨在为 Electron 提供更快、更精简的体验。主要由五部分组成:

  • 一套构建指令,它使用 Vite 打包你的代码,并且它能够处理 Electron 的独特环境,包括 Node.js 和浏览器环境。
  • 集中配置主进程、渲染器和预加载脚本的 Vite 配置,并针对 Electron 的独特环境进行预配置。
  • 为渲染器提供快速模块热替换(HMR)支持,为主进程和预加载脚本提供热重载支持,极大地提高了开发效率。
  • 优化 Electron 主进程资源处理。
  • 使用 V8 字节码保护源代码。

electron-vite 快速、简单且功能强大,旨在开箱即用。

官网地址:cn-evite.netlify.app/