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进程模型

Electron 从 Chromium 继承了其多进程架构，这使得该框架在架构上与现代 Web 浏览器非常相似。本指南将扩展 教程 中应用的概念。

为什么不是单进程？​

Web 浏览器是非常复杂的应用程序。除了显示 Web 内容的主要功能外，它们还有许多次要职责，例如管理多个窗口（或标签页）和加载第三方扩展程序。

在早期，浏览器通常使用单个进程来处理所有这些功能。虽然这种模式意味着每个打开的标签页的开销较小，但也意味着一个网站崩溃或挂起会影响整个浏览器。

多进程模型​

为了解决这个问题，Chrome 团队决定每个标签页都在其自己的进程中渲染，从而限制了 Web 页面上错误或恶意代码可能对整个应用程序造成的损害。然后，单个浏览器进程控制这些进程以及整个应用程序生命周期。下面来自 Chrome Comic 的图表可视化了这个模型

Chrome's multi-process architecture

Electron 应用程序的结构非常相似。作为应用程序开发者，您控制两种类型的进程：主进程和 渲染器进程。这些进程类似于 Chrome 自己的浏览器和上面概述的渲染器进程。

主进程​

每个 Electron 应用程序都有一个单主进程，它充当应用程序的入口点。主进程在 Node.js 环境中运行，这意味着它能够 require 模块并使用所有 Node.js API。

窗口管理​

主进程的主要目的是使用 BrowserWindow 模块创建和管理应用程序窗口。

BrowserWindow 类的每个实例都会创建一个应用程序窗口，该窗口在单独的渲染器进程中加载 Web 页面。您可以使用窗口的 webContents 对象从主进程与此 Web 内容进行交互。

main.js
const { BrowserWindow } = require('electron')

const win = new BrowserWindow({ width: 800, height: 1500 })
win.loadURL('https://github.com')

const contents = win.webContents
console.log(contents)

注意：渲染器进程也为 Web 嵌入（例如 BrowserView 模块）创建。webContents 对象也可用于嵌入式 Web 内容。

由于 BrowserWindow 模块是一个 EventEmitter，您还可以为各种用户事件（例如，最小化或最大化窗口）添加处理程序。

当 BrowserWindow 实例被销毁时，其对应的渲染器进程也会被终止。

应用程序生命周期​

主进程还通过 Electron 的 app 模块控制应用程序的生命周期。此模块提供了一大组事件和方法，您可以使用它们来添加自定义应用程序行为（例如，以编程方式退出应用程序、修改应用程序坞或显示“关于”面板）。

作为一个实际示例，教程入门代码 中显示的应用程序使用 app API 来创建更原生的应用程序窗口体验。

main.js
// quitting the app when no windows are open on non-macOS platforms
app.on('window-all-closed', () => {
  if (process.platform !== 'darwin') app.quit()
})

原生 API​

为了扩展 Electron 的功能，使其不仅仅是 Web 内容的 Chromium 包装器，主进程还添加了自定义 API 以与用户的操作系统进行交互。Electron 公开了各种模块，用于控制原生桌面功能，例如菜单、对话框和托盘图标。

有关 Electron 主进程模块的完整列表，请查看我们的 API 文档。

渲染器进程​

每个 Electron 应用程序都会为每个打开的 BrowserWindow（以及每个 Web 嵌入）生成一个单独的渲染器进程。顾名思义，渲染器的职责是渲染 Web 内容。就所有意图和目的而言，在渲染器进程中运行的代码应根据 Web 标准（至少在 Chromium 的范围内）运行。

因此，单个浏览器窗口中的所有用户界面和应用程序功能都应使用您在 Web 上使用的相同工具和范例编写。

虽然解释每个 Web 规范都超出了本指南的范围，但要理解的最低限度是

  • HTML 文件是渲染器进程的入口点。
  • UI 样式通过层叠样式表 (CSS) 添加。
  • 可执行 JavaScript 代码可以通过 <script> 元素添加。

此外，这也意味着渲染器无法直接访问 require 或其他 Node.js API。为了在渲染器中直接包含 NPM 模块，您必须使用与在 Web 上使用的相同的捆绑器工具链（例如，webpack 或 parcel）。

警告

渲染器进程可以生成一个完整的 Node.js 环境，以方便开发。从历史上看，这曾经是默认设置，但出于安全原因，此功能已被禁用。

此时，您可能想知道如果这些功能只能从主进程访问，那么渲染器进程用户界面如何与 Node.js 和 Electron 的原生桌面功能进行交互。实际上，没有直接导入 Electron 内容脚本的方法。

预加载脚本​

预加载脚本包含在 Web 内容开始加载之前在渲染器进程中执行的代码。这些脚本在渲染器上下文中运行，但由于可以访问 Node.js API 而被授予更多特权。

预加载脚本可以附加到主进程，方法是在 BrowserWindow 构造函数的 webPreferences 选项中进行设置。

main.js
const { BrowserWindow } = require('electron')
// ...
const win = new BrowserWindow({
  webPreferences: {
    preload: 'path/to/preload.js'
  }
})
// ...

由于预加载脚本与渲染器共享全局 Window 接口，并且可以访问 Node.js API，因此它通过在您的 Web 内容可以使用的 window 全局中公开任意 API 来增强您的渲染器。

虽然预加载脚本与它们附加到的渲染器共享一个 window 全局对象，但由于 contextIsolation 默认设置，您无法直接将任何变量从预加载脚本附加到 window。

preload.js
window.myAPI = {
  desktop: true
}
renderer.js
console.log(window.myAPI)
// => undefined

上下文隔离意味着预加载脚本与渲染器的主世界隔离，以避免将任何特权 API 泄漏到您的 Web 内容代码中。

相反，使用 contextBridge 模块可以安全地完成此操作

preload.js
const { contextBridge } = require('electron')

contextBridge.exposeInMainWorld('myAPI', {
  desktop: true
})
renderer.js
console.log(window.myAPI)
// => { desktop: true }

此功能对于两个主要目的非常有用

  • 通过向渲染器公开 ipcRenderer 助手，您可以使用进程间通信 (IPC) 从渲染器触发主进程任务（反之亦然）。
  • 如果您正在为托管在远程 URL 上的现有 Web 应用程序开发 Electron 包装器，则可以在渲染器的 window 全局对象上添加自定义属性，这些属性可用于 Web 客户端端的仅桌面逻辑。

实用程序进程​

每个 Electron 应用程序都可以使用 UtilityProcess API 从主进程生成多个子进程。实用程序进程在 Node.js 环境中运行，这意味着它能够 require 模块并使用所有 Node.js API。实用程序进程可用于托管例如：不受信任的服务、CPU 密集型任务或容易崩溃的组件，这些组件以前将托管在主进程或使用 Node.js child_process.fork API 生成的进程中。实用程序进程和 Node.js child_process 模块生成的进程之间的主要区别在于，实用程序进程可以使用 MessagePort 与渲染器进程建立通信通道。当需要从主进程 fork 一个子进程时，Electron 应用程序始终可以优先选择 UtilityProcess API 而不是 Node.js child_process.fork API。

进程特定的模块别名 (TypeScript)​

Electron 的 npm 包还导出包含 Electron TypeScript 类型定义子集的子路径。

  • electron/main 包含所有主进程模块的类型。
  • electron/renderer 包含所有渲染器进程模块的类型。
  • electron/common 包含可以在主进程和渲染器进程中运行的模块的类型。

这些别名对运行时没有影响，但可以用于类型检查和自动完成。

使用示例
const { app } = require('electron/main')
const { shell } = require('electron/common')