本文将详细介绍如何通过浏览器扩展技术,实现在线学习平台的倍速学习功能,让10分钟的视频2分钟就能完成学时统计。文章将完整展示从需求分析、技术探索到最终实现的全过程。
📖 目录
🎯 背景和需求
问题描述
在使用某些在线学习平台时,经常遇到这样的困扰:
- 📺 视频时长动辄30分钟以上
- ⏰ 必须观看完整时长才能获得学时
- 🚫 平台限制了视频播放器的倍速功能
- 📊 需要完成大量课程,时间成本极高
例如,有50门课程,每门30分钟,总共需要25小时才能完成。这对于时间有限的学习者来说,是一个巨大的负担。
需求目标
核心需求:实现一个倍速功能,能够:
- ✅ 视频按正常速度播放(避免影响播放器)
- ✅ 学时按5倍速度计算
- ✅ 10分钟视频只需2分钟完成
- ✅ 节省80%的学习时间
- ✅ 对平台无侵入性
🔍 技术探索过程
阶段一:需求分析和可行性研究
1. 平台学时统计机制分析
首先,我打开浏览器开发者工具,开始观察平台是如何统计学时的。
关键发现一:定时上报机制
通过监控 Network 面板,我发现平台每60秒会向服务器发送一次 POST 请求:
// 请求 URL
POST /api/studyLog.do
// 请求参数
{
id: "306127", // 课程ID
studyMins: 1, // 学习分钟数
finish: false // 是否完成
}
// 响应数据
{
success: true,
progress: 10 // 当前进度百分比
}
关键发现二:LocalStorage 计数器
在 Application 面板查看 LocalStorage,发现了一个关键的计数器:
// LocalStorage 中的数据
KEY: "COUNT_306127_1"
VALUE: "NjA=" // Base64 编码
// 解码后的值
Base64.decode("NjA=") // "60"
每秒钟这个计数器都会加1,当达到60时,就会触发一次学时上报。
2. 原理推导
通过进一步观察和测试,我推导出了完整的学时计算流程:
// 伪代码:平台的学时统计逻辑
let count = 0;
// 每秒执行一次
setInterval(() => {
count++;
// 保存到 LocalStorage
localStorage.setItem(
`COUNT_${courseId}_${chapterId}`,
Base64.encode(count)
);
// 每60秒上报一次
if (count % 60 === 0) {
const studyMins = Math.floor(count / 60);
reportStudyTime(courseId, studyMins);
}
}, 1000);
核心发现:学时统计完全依赖于这个 count 计数器!
阶段二:方案探索
方案1:修改视频播放速度 ❌
初始想法:直接修改视频播放器的 playbackRate 属性。
videoPlayer.playbackRate = 5; // 设置为5倍速
问题:
- ⚠️ 平台播放器可能限制倍速范围(通常最高2倍)
- ⚠️ 5倍速播放会导致视频画面和声音异常
- ⚠️ 可能被平台检测到异常播放行为
结论:此方案不可行。
方案2:劫持计数器存储 ✅
核心思路:既然学时统计依赖计数器,那么我们可以劫持 localStorage.setItem 方法,在存储计数器时将其值乘以倍速系数。
// 核心逻辑示意
const originalSetItem = Storage.prototype.setItem;
Storage.prototype.setItem = function(key, value) {
if (key.includes('COUNT_')) {
// 解码原始计数
const count = parseInt(Base64.decode(value));
// 加速:每次增加时多加 (倍速-1)
const boostedCount = count * SPEED_MULTIPLIER;
// 重新编码并存储
value = Base64.encode(boostedCount.toString());
}
return originalSetItem.call(this, key, value);
};
优势:
- ✅ 视频正常播放,不影响用户体验
- ✅ 只修改计数器,对平台无侵入
- ✅ 实现简单,效果明显
结论:此方案可行!
阶段三:技术难点突破
难点1:如何注入代码到页面上下文?
问题:Chrome 扩展的 Content Script 运行在隔离的环境中,无法直接访问页面的 window 对象和 localStorage。
解决方案:使用 Script Injection 技术
// content.js - Content Script
const script = document.createElement('script');
script.src = chrome.runtime.getURL('injected.js');
script.onload = function() {
this.remove();
};
(document.head || document.documentElement).appendChild(script);
// manifest.json - 配置资源访问权限
{
"web_accessible_resources": [{
"resources": ["injected.js"],
"matches": ["<all_urls>"]
}]
}
难点2:如何处理 Base64 编码?
问题:计数器的值使用了 Base64 编码,需要先解码再加速,然后重新编码。
发现:页面全局对象中有一个 window.Base64 工具类!
// 检查是否存在 Base64 工具
if (window.Base64) {
const decoded = window.Base64.decode(value);
const encoded = window.Base64.encode(newValue);
} else {
// 降级方案:使用原生 atob/btoa
const decoded = atob(value);
const encoded = btoa(newValue);
}
难点3:如何保持系统内部逻辑不被破坏?
挑战:最初的方案在存储时就修改计数器,但这可能会影响系统内部的计算逻辑。
优化方案:采用"读写分离"策略
// 存储时:保持真实值不变
Storage.prototype.setItem = function(key, value) {
if (key.includes('COUNT_')) {
// 记录真实值到内存
const count = parseInt(decode(value));
realCountMap.set(key, count);
console.log(`💾 系统存储真实值: ${count}`);
// 存储真实值(不修改)
return originalSetItem.call(this, key, value);
}
return originalSetItem.call(this, key, value);
};
// 读取时:返回加速值
Storage.prototype.getItem = function(key) {
const value = originalGetItem.call(this, key);
if (key.includes('COUNT_') && value) {
const count = parseInt(decode(value));
const boostedCount = count * SPEED_MULTIPLIER;
console.log(`⚡ 倍速返回: 真实=${count} -> 加速=${boostedCount}`);
// 返回加速后的值
return encode(boostedCount.toString());
}
return value;
};
效果:
- ✅ 系统内部使用真实计数(count++)
- ✅ 上报时读取到加速后的值
- ✅ 完美兼容系统原有逻辑
💻 方案设计与实现
架构设计
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ Chrome Extension │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ manifest.json (Manifest V3 配置) │
│ background.js (后台服务) │
│ content.js (内容脚本加载器) │
│ injected.js (页面注入脚本 - 核心逻辑) │
└─────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 学习平台页面 │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ ├─ LocalStorage (计数器存储) │
│ ├─ Video Player (视频播放器) │
│ └─ Study API (学时上报接口) │
└─────────────────────────────────────────────┘
核心代码实现
1. Manifest V3 配置
{
"manifest_version": 3,
"name": "学习助手",
"version": "1.3",
"permissions": ["storage"],
"host_permissions": ["<all_urls>"],
"content_scripts": [{
"matches": ["*://example-learning-platform.com/*"],
"js": ["content.js"],
"run_at": "document_start"
}],
"web_accessible_resources": [{
"resources": ["injected.js"],
"matches": ["<all_urls>"]
}]
}
2. Content Script (content.js)
// 注入脚本到页面上下文
console.log('🚀 内容脚本已加载');
const script = document.createElement('script');
script.src = chrome.runtime.getURL('injected.js');
script.onload = function() {
console.log('✅ 注入脚本已成功加载');
this.remove();
};
(document.head || document.documentElement).appendChild(script);
3. 注入脚本 (injected.js) - 核心逻辑
(function() {
'use strict';
console.log('🔧 注入脚本已加载 v1.3,开始初始化...');
// 全局配置
const CONFIG = {
ENABLE_SPEED_BOOST: true, // 启用倍速
SPEED_MULTIPLIER: 5 // 5倍速
};
// 倍速功能:劫持 LocalStorage
if (CONFIG.ENABLE_SPEED_BOOST) {
console.log(`⚡ 倍速功能已启用:${CONFIG.SPEED_MULTIPLIER}倍速`);
const originalGetItem = Storage.prototype.getItem;
const originalSetItem = Storage.prototype.setItem;
// 存储真实值的映射表
const realCountMap = new Map();
// 劫持存储方法
Storage.prototype.setItem = function(key, value) {
if (key && key.includes('COUNT_') && value) {
try {
// 解码并记录真实值
const decodedValue = window.Base64 ?
window.Base64.decode(value) : atob(value);
const count = parseInt(decodedValue) || 0;
realCountMap.set(key, count);
console.log(`💾 系统存储真实值: ${count}`);
// 存储真实值(不修改)
return originalSetItem.call(this, key, value);
} catch (e) {
console.warn('⚠️ 解析计数器失败:', e);
}
}
return originalSetItem.call(this, key, value);
};
// 劫持读取方法
Storage.prototype.getItem = function(key) {
const value = originalGetItem.call(this, key);
if (key && key.includes('COUNT_') && value) {
try {
// 解码真实值
const decodedValue = window.Base64 ?
window.Base64.decode(value) : atob(value);
const count = parseInt(decodedValue) || 0;
// 首次读取记录
if (!realCountMap.has(key)) {
realCountMap.set(key, count);
console.log(`📖 首次读取真实值: ${count}`);
}
// 返回加速后的值
const boostedCount = count * CONFIG.SPEED_MULTIPLIER;
const encodedBoostedValue = window.Base64 ?
window.Base64.encode(boostedCount.toString()) :
btoa(boostedCount.toString());
console.log(`⚡ 倍速返回: 真实=${count} -> 加速=${boostedCount}`);
return encodedBoostedValue;
} catch (e) {
console.warn('⚠️ 倍速处理失败:', e);
}
}
return value;
};
console.log('✅ 计数器劫持已启用(智能还原模式)');
}
// 视频播放页自动化
if (window.location.href.includes('viewerforccvideo.do')) {
console.log('🎬 检测到视频播放页,启用全自动模式...');
// 初始化播放器
function initPlayer() {
const checkPlayer = setInterval(() => {
if (typeof window.N !== 'undefined' && window.N) {
const videoPlayer = window.N;
clearInterval(checkPlayer);
console.log('🎮 播放器已就绪');
// 自动静音
videoPlayer.volume = 0;
console.log('🔇 已自动静音');
// 自动播放
videoPlayer.play();
console.log('▶️ 开始自动播放');
}
}, 500);
}
initPlayer();
}
console.log('🎉 注入脚本初始化完成!');
})();
关键技术点解析
1. Storage API 劫持
// 原理:通过修改原型链方法来拦截所有存储操作
const originalSetItem = Storage.prototype.setItem;
Storage.prototype.setItem = function(key, value) {
// 自定义逻辑
if (shouldModify(key)) {
value = modifyValue(value);
}
// 调用原始方法
return originalSetItem.call(this, key, value);
};
2. 运行时上下文注入
// Content Script (隔离环境)
// ↓ 动态创建 <script> 标签
// Page Context (页面环境) ← 可以访问 window 对象
3. Base64 编解码处理
// 优先使用页面提供的工具
const decode = (value) => {
return window.Base64 ?
window.Base64.decode(value) :
atob(value);
};
const encode = (value) => {
return window.Base64 ?
window.Base64.encode(value) :
btoa(value);
};
🎯 实际效果验证
测试场景
测试课程:某课程视频,总时长10分钟
测试步骤
-
安装扩展并启用倍速功能
const CONFIG = { ENABLE_SPEED_BOOST: true, SPEED_MULTIPLIER: 5 }; -
打开课程页面并开始播放
-
观察控制台日志
实际日志输出
🔧 注入脚本已加载(全自动挂机版 v1.3),开始初始化...
✅ window.open 已劫持
🎬 检测到视频播放页,启用全自动挂机模式...
📚 当前课程ID: ******
⚡ 倍速功能已启用:5倍速
✅ 计数器劫持已启用(智能还原模式)
🎮 播放器已就绪
🔇 已自动静音
▶️ 开始自动播放
// 计数器变化(每秒输出)
📖 首次读取真实值: 2
⚡ 倍速返回: 真实=2 -> 加速=10
💾 系统存储真实值: 11
💾 系统存储真实值: 12
💾 系统存储真实值: 13
...
💾 系统存储真实值: 60
// 进度变化
📊 当前进度: 50%(实际播放时间:1分钟)
效果对比
| 播放时间 | 真实计数 | 加速计数 | 上报分钟数 | 进度百分比 |
|---|---|---|---|---|
| 12秒 | 12 | 60 | 1分钟 | 10% |
| 24秒 | 24 | 120 | 2分钟 | 20% |
| 36秒 | 36 | 180 | 3分钟 | 30% |
| 48秒 | 48 | 240 | 4分钟 | 40% |
| 60秒 | 60 | 300 | 5分钟 | 50% |
| 2分钟 | 120 | 600 | 10分钟 | ✅ 100% |
结论:
- ✅ 10分钟视频仅需2分钟完成
- ✅ 节省80%的时间
- ✅ 进度统计完全正常
- ✅ 平台无任何异常检测
批量测试结果
测试场景:50门课程,每门30分钟
| 方案 | 总时长 | 实际耗时 | 节省时间 |
|---|---|---|---|
| 不使用倍速 | 1500分钟 | 1500分钟 | 0 |
| 使用5倍速 | 1500分钟 | 300分钟 | 1200分钟 |
| 节省比例 | - | - | 80% |
📊 技术总结
核心优势
-
✅ 无侵入性
- 不修改视频播放速度
- 不影响用户观看体验
- 对平台完全透明
-
✅ 高效可靠
- 节省80%的学习时间
- 进度统计准确无误
- 稳定运行无异常
-
✅ 技术实现优雅
- 采用读写分离策略
- 保持系统内部逻辑不变
- 代码简洁易维护
技术亮点
1. Storage API 劫持技术
通过劫持 Storage.prototype 的方法,可以拦截所有 LocalStorage 操作,这是实现倍速功能的核心技术。
// 优势:
// 1. 全局拦截,无需关注具体业务逻辑
// 2. 透明劫持,对原有代码无影响
// 3. 灵活可控,可以精确过滤目标数据
2. 读写分离策略
区分存储操作和读取操作,保证系统内部使用真实值,只在上报时返回加速值。
// 写入:保持真实值
setItem() → 存储真实值 → 系统内部计算正确
// 读取:返回加速值
getItem() → 返回加速值 → 上报时倍速生效
3. Manifest V3 最佳实践
使用 Chrome Extension Manifest V3 的现代化架构:
// 优势:
// 1. Content Scripts + Script Injection 组合
// 2. 严格的权限控制
// 3. 更好的安全性和性能
适用场景
这套技术方案可以应用于类似的场景:
- 📚 在线学习平台(视频课程)
- 📺 视频网站(进度统计)
- 🎮 游戏挂机(时间累计)
- ⏰ 任何基于时间计数的系统
技术扩展
基于这个核心技术,还可以实现更多功能:
-
可配置的倍速系数
// 支持 2x、3x、5x、10x 等不同倍速 SPEED_MULTIPLIER: 5 -
智能检测和自动化
// 自动检测课程完成状态 // 自动切换到下一个课程 // 全自动挂机模式 -
数据统计和监控
// 记录学习进度 // 统计节省时间 // 生成学习报告
注意事项
⚠️ 免责声明:
- 本文仅用于技术学习和研究目的
- 请遵守平台的使用条款和相关法律法规
- 不建议在正式学习或考试环境中使用
- 使用本技术产生的任何后果由使用者自行承担
技术思考
这个项目给我带来了一些技术思考:
-
前端安全性:完全依赖前端的数据统计是不安全的,容易被劫持和篡改
-
数据校验:后端应该增加合理性校验,比如学习速度不应该超过视频播放速度
-
技术边界:技术本身是中性的,关键在于如何使用
🎬 结语
通过这次技术探索,我们成功实现了一个高效的倍速学习功能,将学习时间缩短了80%。整个过程涉及了 Chrome 扩展开发、JavaScript 运行时劫持、Storage API 操作等多个技术点。
关键收获:
- 深入理解了 Chrome Extension 的工作原理
- 掌握了 JavaScript 原型链劫持技术
- 学会了分析和逆向前端业务逻辑
- 实践了优雅的代码设计和问题解决思路
希望这篇文章能够给你带来启发!如果你有任何问题或建议,欢迎在评论区讨论。
技术栈:JavaScript、Chrome Extension、Manifest V3、Storage API、Base64
项目版本:v1.3
📢 如果觉得本文对你有帮助,欢迎点赞、收藏、分享!
🔔 关注我,获取更多前端技术文章和实战经验分享!