Electron入门 02：进程模型、进程间通信与 Node模块使用

文章目录

目的
进程模型
进程间通讯
- 不安全方式
- 预加载方式
Node模块使用
总结

目的

在上一篇文章《Electron入门 01：快速入门》中介绍了Electron的基本使用方式。如果只是展示下前端页面，不需要使用操作系统的文件系统、硬件设备等功能的话，只要了解那篇文章的内容就可以了。但如果需要用到上述资源的话就需要进一步了解Electron的一些机制和内容了。这篇文章将对相关内容做个说明，文章中示例演示将在上一篇文章的基础上进行。

进程模型

每个Electron的应用程序都有一个主入口文件，它所在的进程被成为主进程（Main Process）。而主进程中创建的窗体都有自己运行的进程，称为渲染进程（ Renderer Process）。每个Electron的应用程序有且仅有一个主进程，但可以有多个渲染进程。简单理解下主进程就相当于浏览器，而渲染进程就相当于在浏览器上打开的一个个网页。

主进程主要工作就是 控制应用程序生命周期 和 管理窗口、菜单、托盘等 ，另外主进程运行在 Node.js 环境中，所以它可以使用各种 Node.js 模块，也可以调用操作系统中的各种资源等。

渲染进程主要就是用来显示下网页、跑跑前端代码，这里只能用前端的语法规则，没法使用 Node.js 的语法和模块。

早期版本的Electron渲染进程是可以直接使用 Node.js 的语法和模块的，现在版本中出于安全考虑所以无法直接使用（虽然可以通过配置解锁），但渲染进程中使用 Node.js 的一些功能这个需求还是存在的，所以Electron现在提供了预加载（preload）的功能。

预加载调用一个JS脚本，它会在网页被加载前运行，它既可以使用 Node.js 的功能，又可以访问网页上的 window 对象（默认情况下并不能直接访问，得通过 contextBridge 模块）。所以可以在这里将 Node.js 的功能传递给 window 对象，这样渲染进程就可以使用这些功能了。

进程间通讯

上面内容中可以知道默认情况下渲染进程只能使用前端的语法规则，所以它和相当于后台的主进程间只能通过http或是websocket等方式进行通讯，这种方式并不方便，所以Electron还提供了一些别的方式用于处理这方面问题。Electron中使用 ipcMain 、 ipcRenderer 两个模块来处理进程间通讯，这两个是基于 Node.js 方式的模块，所以根据上面的内容使用上会有些注意点，主要就是怎么用的问题。

不安全方式

上一章内容中有说到早期版本的Electron渲染进程是可以直接使用 Node.js 的语法和模块的，现在版本中出于安全考虑所以无法直接使用，但可以通过配置解锁。所以我们可以配置下，然后就可以直接在渲染进程中使用 Node.js 的语法和模块，比如用于进程间通讯的 ipc 模块。使用上来说这是最简单的方式。

下面是个简单的例子，分别改写 main.js 和 index.html 文件：

const { app, BrowserWindow, ipcMain } = require('electron')
const path = require('path')

function createWindow() {
    const mainWindow = new BrowserWindow({
        webPreferences: {
            nodeIntegration: true, // 启用node环境
            contextIsolation: false // 禁用上下文隔离
        }
    })
    mainWindow.loadFile('index.html')
    mainWindow.webContents.openDevTools()

    setInterval(() => {
        // 使用下面方法向mainWindow发送消息，消息事件名称为 main-send ，内容为 hello
        mainWindow.webContents.send('main-send', 'hello')
    }, 5000)
}

// 使用ipcMain.on方法监听 renderer-send 事件
ipcMain.on('renderer-send', (event, arg) => {
    console.log(arg)
    // 使用下面方法对产生事件的对象进行应答，应答时事件名为main-reply，内容为pong
    event.reply('main-reply', 'pong')
})

app.whenReady().then(() => {
    createWindow()
    app.on('activate', function () {
        if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) createWindow()
    })
})

app.on('window-all-closed', function () {
    if (process.platform !== 'darwin') app.quit()
})

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>test</title>
</head>
<body>
    <h1 id="txt">Hello World!</h1>
    <script>
         // 渲染进程使用ipcRenderer模块
        const { ipcRenderer } = require('electron')

        // 使用ipcRenderer.send方法发送消息，消息事件名称为 renderer-send ，内容为 ping
        setInterval(() => { ipcRenderer.send('renderer-send', 'ping') }, 3000)

        // 使用ipcRenderer.on方法监听 main-reply 事件
        ipcRenderer.on('main-reply', (event, arg) => { console.log(arg) })

        // 使用ipcRenderer.on方法监听 main-send 事件
        ipcRenderer.on('main-send', (event, arg) => { console.log(arg) })
    </script>
</body>
</html>

在这里插入图片描述
上面就是个简单的通讯演示了，通过设置 nodeIntegration: true 和 contextIsolation: false 在渲染进程中就可以直接使用 Node.js 的语法和模块了。

ipcMain 和 ipcRenderer 两个模块分别用于主进程和渲染进程。传递消息时消息都会有个事件名称，两个模块分别用各自的 on() 方法来监听消息事件。只有 ipcRenderer 可以主动向 ipcMain 发送消息， ipcMain 只能在监听到来自 ipcRenderer 的事件后才可以返回消息。

主线程中可以使用 BrowserWindow 对象的 webContents.send() 方法主动向该对象渲染进程发送消息，该渲染进程中同样使用 ipcRenderer.on() 来监听此消息。

上面演示中 ipcRenderer 发送和 ipcMain 返回消息用的都是异步方法，它们还有同步方法可用，可以参考Electron官方的API文档。

预加载方式

上面的方式Electron现在并不推荐，现在推荐的是用预加载的方式把 Node.js 的一些内容传递给渲染进程。下面是个简单的例子，现在添加一个 preload.js 文件，内容如下：

const { contextBridge, ipcRenderer } = require('electron')

// 使用contextBridge.exposeInMainWorld()方法将
// Function、String、Number、Array、Boolean、对象等
// 传递给渲染进程的window对象
contextBridge.exposeInMainWorld('myAPI', ()=>{
        setInterval(() => { ipcRenderer.send('renderer-send', 'ping') }, 3000)
        ipcRenderer.on('main-reply', (event, arg) => { console.log(arg) })
        ipcRenderer.on('main-send', (event, arg) => { console.log(arg) })
})

分别改写 main.js 和 index.html 文件：

// main.js中只需要改写下面内容就行了
    const mainWindow = new BrowserWindow({
        webPreferences: {
            preload: path.join(__dirname, 'preload.js') // 使用预加载脚本
        }
    })

<!-- index.html中只要改写下面内容就好了 -->
    <script>
        window.myAPI()
    </script>

在这里插入图片描述
上面就是个简单的预加载的使用方式了，可以看到从使用角度来说其实也没太大差别，无非就是使用 contextBridge.exposeInMainWorld() 方法来传递 Node.js 的内容给了 window 对象。

Node模块使用

Node有很多的模块可以使用，这些模块有些可以直接在Electron中使用，但很多无法直接在Electron中使用，需要使用 electron-rebuild 工具编译才能使用，通过下面方式安装编译：

安装工具
npm install --save-dev electron-rebuild
使用工具编译所有模块
./node_modules/.bin/electron-rebuild
在Windows中使用下面方式编译：
.\node_modules\.bin\electron-rebuild.cmd

当然 Node 的各种模块，特别是第三方模块编译使用等情况很复杂，更多内容还可以参考《Node.js入门 02：包管理器npm》这个文章中的模块编译章节。

比如在 Node.js 中使用串口模块 SerialPort 本身就比较麻烦了，需要用到 node-gyp 编译。在Electron中还需要使用 electron-rebuild 编译，比如下面过程：
在这里插入图片描述