图解 Electron 进程模型-编程知识

在这里插入图片描述

此前，已经介绍了《如何从 0 开始，创建一个 Electron 的 App》，每个人就有了一个梦开始的地方。如果想实现一个功能丰富的 App，了解一点基础知识，是非常必要的。比如，Electron 的进程模型。

一、简介 Chrome 的进程模型

Chrome 浏览器是多进程的结构，使用一个管理器，来管理多个页面进程，每个页面存在一个沙盒中，如果崩溃了，也不会影响其他的页面。

插图，Chrome浏览器进程管理模型

从上图我们看到，每个页面独占一个进程，管理器负责管理所有的页面。这种架构，使得浏览器的稳定性加强，但是资源占用更加庞大，系统架构也更加复杂。

二、Electron 的进程模型

Electron的进程模型图

Electron 的进程模型参考 Chrome，也存在一个管理器进程，即主进程，这是一个系统进程，启动的时候，会首先加载我们项目里的 main.js 文件，这个文件的路径，需要在 package.json 文件里配置，用 main 这个 key，告诉 electron 启动的时候，去哪个路径找入口文件，显然，入口文件的名字也是可以改的。

{"name": "my-electron-app","version": "1.0.0","description": "Hello World!","main": "main.js","scripts": {"test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"},"author": "Jane Doe","license": "MIT","devDependencies": {"electron": "23.1.3"}
}

上面是一个 package.json 的代码范例，注意第 5 行。

这个主进程，暴露给开发者的接口，是一个对象 —— app，在上篇系列文章中，我们可以看看 main.js 的代码，里面引用的 app 对象，就是主进程的句柄。

而 Web 网页，是通过另一个进程加载的，就是 BrowserWindow，我们在 app 的 ready 回调里，创建浏览器窗口对象，并加载我们写好的网站 App，至此完成了一个 Electron 的应用的启动和加载。

const { app, BrowserWindow } = require('electron')const createWindow = () => {const win = new BrowserWindow({width: 800,height: 600})win.loadFile('index.html')
}app.whenReady().then(() => {createWindow()
})

上面是一个 main.js 的代码范例，注意 app 这个对象，以及倒数第二行，createWindow() 的调用时点。whenReady 是主进程 app 初始化完毕的时点，另外 Electron 还会提供一些其他的事件钩子，比如 activate 和 close 或者 window-all-closed 等等。我们可以给这些钩子注册各自的处理函数，只要确定，这些处理器在被调用时，应该是已经处于可以正确的调用的时候，才不会报错。

不难看出，BrowserWindow 对象的数量，本质上是没有限制的，也就是我们可以用这种方式创建一个多窗口的 App，不过创建一个单窗口的 App，更符合一般简单 App 的习惯。在一个浏览器窗口内，完成所有的功能操作，这本身和 Web 开发里的 SPA 概念很像，也即单页应用。而 Vue 就是非常适合开发单页应用的一种前端框架，所以 Vue 3 和 Electron 可以说是开发桌面 App 的绝配。

三、如何在 Eletron App 中使用 Vue 框架

BrowserWindow 对象提供一个 API，就是 laodURL，在一个窗口创建完毕后，我们可以加载一个 Web App 的首页，其实也就是一个 Vue App 的入口文件，index.html，加载成功后，我们就看到了页面。注意看上面 main.js 的第 9 行，这里加载一个 index.html，也就是你的 Vue App 的 index.html。

在 Eletron App 中，BrowserWindow 也是运行所有 js 代码的地方，因为 index.html 文件里，肯定会用 <script> 标签来加载 js，这样就启动了 Vue 的框架代码。Vue 3 的默认的入口文件，也叫 mian.js 或者 main.ts，如果和 Electron 一起开发的话，我们可以给入口主文件改个名字，叫 renderer.js 或者 renderer.ts，这样概念就会更清楚，让其他开发者也更能理解你的项目的结构。

在 Electron 中，这个 BrowserWindow 的进程，也叫 renderer。其实，从这里不难看出，其实 Vue 实现的 App 的 js 代码，和 main.js 里的 js 代码，本质上运行在两个不同的进程里。这也就是为什么两者的互相调用，需要进行进程中通信的原因。

四、衔接者 preload.js

以前的 Electron 的规范不那么严格，我们一般会把 ipcRenderer 直接暴露到 Web App 一侧，不过这么做并不安全，如果需要访问主进程的一些资源，还是应该通过 IPC 通信的方式更正规和安全。

方法是通过 preload.js 来给 BrowserWindow 注入一些预定义的 API，方便从 Web 侧给主进程发送进程间通信。在 prelaod.js 里，能够使用的 API 是收到很大的限制的。

什么情况需要进行这种 IPC 通信呢？比如，你作为一个 Web App，你需要访问用户本地的系统资源，比如文件系统，或者其他宿主操作系统的资源，比如剪贴板，系统托盘区，打印机之类的外设。Node.js 的系统进程身份给这种调用提供了方便，但是其开发接口，是通过 API，更像是前后台程序在互相调用。所以前端程序员很适合来开发 Eletron 的 App。

const { contextBridge } = require('electron')contextBridge.exposeInMainWorld('versions', {node: () => process.versions.node,chrome: () => process.versions.chrome,electron: () => process.versions.electron// we can also expose variables, not just functions
})

上面是一个 preload.js 脚本的范例，里面看起来使用了 require，但是这个脚本其实是收到限制的，只有非常有限的 node 模块可以在这里加载，上面使用 contextBridge 对象，给浏览器内部的 App，暴露了三个 API，即 windows.versions.node 等三个，显示类库版本的接口。实际上我在开发过程中，也是用类似的方法来做到网页和系统的 node 进行通信。实现磁盘文件操作和系统进程服务调用的。

总结

本文简介了 Eletron 的各种进程的类型和交互原理，讲清楚了如何将流行的 Web 开发框架嵌入到 Electron 中，并说明了 Web 侧进程和后台 node 如何进行互相调用。更多 Electron + Vue 3 的 App 的操作方法，请参考我的开源项目HexoPress，这里提到的技术，里面都有用到。大家感兴趣可以看看真实项目是怎么写的，谢谢！如果感到有用，请给我一个免费的👍🏻和小⭐️，谢谢！