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人员构建强大桌面应用程序的门槛，而无需担心平台特定的实现。然而，Electron 本身的核心仍然需要使用特定系统语言编写平台特定的功能。

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，你会在顶部附近找到以下代码行

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

这一行直接指向 Electron 将其 C++/Objective-C 模块绑定到 JavaScript 以供开发者使用的机制。这个函数是由 ElectronBindings 类的头文件和 实现文件创建的。

process.electronBinding

这些文件添加了 process.electronBinding 函数，它的行为类似于 Node.js 的 process.binding。process.binding 是 Node.js require() 方法的一个低级实现，不同之处在于它允许用户 require 原生代码而不是其他用 JS 编写的代码。这个自定义的 process.electronBinding 函数赋予了加载 Electron 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 的 gin 库的一个分支，它使得在 C++ 和 JavaScript 之间封送类型更加容易。

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 模块看作一个 object，就更容易理解为什么我们要使用 object_template_builder 来构建它们。这个类建立在 V8 暴露的一个类之上，V8 是 Google 用 C++ 编写的开源高性能 JavaScript 和 WebAssembly 引擎。V8 实现 JavaScript (ECMAScript) 规范，因此它的原生功能实现可以直接关联到 JavaScript 中的实现。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 中相当于 Object.create()。

要实际看看这个，请查看 app 模块的实现文件 atom_api_app.cc。在底部有以下内容

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

在上面的行中，.SetMethod 被调用在 mate::ObjectTemplateBuilder 上。.SetMethod 可以被调用在 ObjectTemplateBuilder 类的任何实例上来在 JavaScript 的 Object 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。