Electron 中从原生到 JavaScript

Electron 中用 C++ 或 Objective-C 编写的功能是如何被暴露给 JavaScript，从而可供最终用户使用的？

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背景

Electron 是一个 JavaScript 平台，其主要目的是降低开发者构建强大桌面应用的门槛，无需担心特定于平台的实现。然而，Electron 本身的核心仍然需要用给定系统语言编写特定于平台的功能。

实际上，Electron 会为你处理原生代码，这样你就可以专注于单一的 JavaScript API。

但这又是如何工作的呢？Electron 中用 C++ 或 Objective-C 编写的功能是如何被暴露给 JavaScript，从而可供最终用户使用的？

要追踪这个路径，让我们从 app 模块开始。

通过打开我们 lib/ 目录中的 app.ts 文件，您会在顶部找到以下代码行

const binding = process.electronBinding('app');

这行代码直接指向 Electron 将其 C++/Objective-C 模块绑定到 JavaScript 以供开发者使用的机制。此函数由 ElectronBindings 类的头文件和实现文件创建。

process.electronBinding

这些文件添加了 process.electronBinding 函数，其行为类似于 Node.js 的 process.binding。 process.binding 是 Node.js require() 方法的较低级别实现，只不过它允许用户 require 原生代码而不是用 JS 编写的其他代码。这个自定义的 process.electronBinding 函数赋予了从 Electron 加载原生代码的能力。

当一个顶层 JavaScript 模块（如 app）需要这个原生代码时，该原生代码的状态是如何确定的和设置的？方法是如何暴露给 JavaScript 的？属性呢？

native_mate

目前，这个问题的答案可以在 native_mate 中找到：它是 Chromium gin 库的一个分支，它使得在 C++ 和 JavaScript 之间整理类型变得更容易。

在 native_mate/native_mate 内部有一个 object_template_builder 的头文件和实现文件。这允许我们以原生代码的形式构建模块，其结构符合 JavaScript 开发者的预期。

mate::ObjectTemplateBuilder

如果我们把每个 Electron 模块都看作一个 object，就更容易理解为什么要使用 object_template_builder 来构建它们。这个类是基于 V8 暴露的一个类构建的，V8 是谷歌的开源高性能 JavaScript 和 WebAssembly 引擎，用 C++ 编写。V8 实现了 JavaScript (ECMAScript) 规范，因此其原生功能实现可以直接与 JavaScript 中的实现关联。例如，v8::ObjectTemplate 为我们提供了没有专用构造函数和原型的 JavaScript 对象。它使用 Object[.prototype]，在 JavaScript 中等同于 Object.create()。

要查看实际操作，请查看 app 模块的实现文件，atom_api_app.cc。底部有以下内容

mate::ObjectTemplateBuilder(isolate, prototype->PrototypeTemplate())
    .SetMethod("getGPUInfo", &App::GetGPUInfo)

在上面一行中，在 mate::ObjectTemplateBuilder 上调用了 .SetMethod。 .SetMethod 可以在 ObjectTemplateBuilder 类的任何实例上调用，以在 JavaScript 中的对象原型上设置方法，语法如下

.SetMethod("method_name", &function_to_bind)

这是 JavaScript 中等价于

function App{}
App.prototype.getGPUInfo = function () {
  // implementation here
}

这个类还包含用于在模块上设置属性的函数

.SetProperty("property_name", &getter_function_to_bind)

或

.SetProperty("property_name", &getter_function_to_bind, &setter_function_to_bind)

这些将反过来是 Object.defineProperty 的 JavaScript 实现

function App {}
Object.defineProperty(App.prototype, 'myProperty', {
  get() {
    return _myProperty
  }
})

和

function App {}
Object.defineProperty(App.prototype, 'myProperty', {
  get() {
    return _myProperty
  }
  set(newPropertyValue) {
    _myProperty = newPropertyValue
  }
})

可以创建由原型和属性组成的 JavaScript 对象，就像开发者期望的那样，并且可以更清晰地推理出在这个较低系统级别实现的功能和属性！

关于在哪里实现任何给定模块方法的决定本身是一个复杂且常常是非确定性的问题，我们将在未来的帖子中介绍。