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IM跨平台技术学习(七)：得物基于Electron开发客服IM桌面端的技术实践
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JackJiang Lv.9 精华之王 白金版主 终身成就 1 年前 | 只看该作者 |只看大图 倒序浏览 |阅读模式
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本文由得物技术团队Uni分享，即时通讯网收录时有内容修订和排版优化。


一、引言


本文要分享的是得物技术团队基于Electron开发客服IM桌面端的技术实践过程，内容包括桌面技术选型、Electron的基础概念、具体的实施技术方案、遇到的棘手问题等。

Electron社区虽然很活跃，但是不一样的场景遇到的技术问题，几乎找不到对应的解决方案，我们很多都是在探索过程中不断的去完善，希望本文能带给你一些启发。

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* 推荐阅读：《得物自研客服IM中收发聊天消息背后的技术逻辑和思考实现》、《得物从0到1自研客服IM系统的技术实践之路》。

二、系列文章


本文是系列文章中的第7篇，本系列总目录如下：


三、业务背景


随着公司业务的快速发展，商家客服也纳入了我们的服务范围，商家客服工作台的定位是通过工具和数据服务商家，一站式解决用户购买咨询诉求。通过工具和运营策略协助商家提升服务品质，让品牌商家有动力运营好潜在的客户，从而达到提升用户服务的目标。

已有web端聊天系统的前提下，商家客服为什么要迁移桌面应用？

首先我们收到部分商家客服反馈：
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用户是上帝，我们是很重视用户的反馈的，所以首先我们想的是如何在web端解决这些问题，下面我们逐一分析下以上问题我们能不能在网页端解决呢？

1）针对客服A同学问题：大多数客服职场的台式机是不会安装音频设备，如果人家没音频，没外音，我们能强迫他买个播放器吗，那肯定是不能.，如果是自营客服还有点处理方案，真需要，公司可以统一采购，但是ToC的显然不能强制做什么事情，所以此问题无解.

2）针对客服B同学问题：这句话怎么理解呢？是这样的，在一屏既有web浏览器，又有其他应用如飞书之类的PC应用叠着放，web notification通知由于是浏览器级别的，提醒不到最上层，浏览器的提醒确实有点弱（看不到提醒会影响到客服的首响，首响会影响客服的绩效，咱公司对于用户的服务效率是比较严格的），所以此问题无解。

3）针对客服C同学问题：em。。。好的，您说的对，web网页给商家客服的感觉就是我们平台有点赶不上形势。

基于上面的一些场景，想必大家已经对为何做桌面应用有个初步的了解。下面以一张图来看下Web应用跟桌面应用的区别。

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四、技术选型


为什么会选择Electron而不是其他应用开发框架？

4.1、Electron架构简介


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Electron的构成主要是上面的3个大模块，每个模块各司其职，让Electron有了桌面应用的能力。

逐个理解Electron的3个大模块：

  • 1）Chromium：可以为Electron提供UI渲染能力，再加上Chromium本身就是跨平台的，所以也不用考虑代码的兼容性（只要有Chromium，就能用JavaScript，HTML，CSS这些前端开发工程师所熟知的三剑客来开发页面）；
  • 2）Node.js：Chromium并不具备原生GUI操作的能力，所以Node.js正好补足了这个能力（能够调用操作系统的底层 API，比如path、fs、crypto 这些模块，甚至能集成C++）；
  • 3）Native APIs：Native API让Electron有了跨平台和桌面端的原生能力（比如说它有统一的原生界面，窗口、托盘这些）。

4.2、Electron与其他框架的区别


下面是Electron与Native、QT、NW应用的对比图：
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如上图所示：

  • 1）Native(C++/C#/Objective-C)不管从原生体验、包的体积、性能方面来说都是最佳的选择，但是开发门槛高、迭代速度慢；
  • 2）QT是基于C++的跨平台开发框架，跨平台应用十分广泛(Mac、Windows、ios、Android、Linux、嵌入式)，众所周知的WPS就是用QT开发的。性能很好，甚至于可以媲美原生的体验，但是整体门槛还是比较高的；
  • 3）Web技术的代表Electron 和 NW.js ，相比之前选择Electron，Electron有非常活跃的社区（有102k star），有Atom、vscode这样的大型应用都是基于Electron开发的，性能相比于natvie是肯定要差一些，但综合来看，Electron是作为开发桌面应用的目前首选；
  • 4）值得一提的是Flutter desktop，从渲染原理看flutter是skia自绘性能优于Electron，但问题还是稳定性和生态。Electron由于是nodejs+chromium，前端的生态可以直接用，所以Flutter desktop就不纳入考虑范围的，但值得关注。

除了以上这些，最主要的一点：Electron能快速交付，业务层复用web系统的代码，只需要关注主进程就好了，并且也能满足业务需要的系统级别的一些功能。

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五、技术实现


5.1、项目架构


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首先介绍下Electron框架里面两个重要的概念主进程和渲染进程。

  • 1）主进程：主要负责创建和管理BrowserWindow实例以及应用程序事件。它可以执行注册全局快捷方式，创建系统菜单和对话框，响应自动更新事件等操作（主进程以及所有Node.js模块中都提供了一部分Electron API）；
  • 2）渲染进程：渲染过程负责运行应用程序的用户界面，渲染进程中提供了所有DOM API、Node.js API和Electron API的子集。

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如上面截图：打开Electron项目之后会有多个进程，一个项目有且只有一个主进程，创建窗口等有关系统事件写在主进程中进行，但是渲染进程可能有多个。

那为什么会有多个渲染进程呢？

Electron应用是Chromium内核，所以多进程的架构也来源于Chromium，Chromium会单独运行每个标签，任何一个标签页崩溃了都不会影响到其他标签。因此，每个进程在自己的空间中运行，由操作系统调度。如果某个进程触发了无限循环，也不会导致整个应用down掉。

在上文说到两个字“迁移”：是的，我们在开发桌面应用之前有非常成熟的web端商家客服聊天系统了，所以我们在开发桌面应用的时候大多数时候是关心主进程的，渲染进程并不太需要关心。

5.2、主进程功能模块


5.2.1通信模块


主要是调用Electron框架本身的API以及通用方法的封装：
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5.2.1.1）主进程到渲染进程的通信：

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5.2.1.2）渲染进程到主进程的通信：

有两种方案。

方案一：是在主进程开启了nodeIntegration: true之后在渲染进程里面可以使用window.require('Electron')来引入写通信相关代码：
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方案二：是需要在主进程编写preload.js（在初始化窗口的时候引入）：
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5.2.1.3）通信的同步和异步问题：

异步：渲染进程->发送->主进程
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同步：渲染进程->发送->主进程
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5.2.2菜单模块


主要是调用Electron框架本身的API，满足快速扩展菜单功能以及自定义菜单功能：
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但是商家客服项目没用到原生菜单，而是用了自定义的菜单。

没有使用原生菜单的主要原因是：

  • 1）原生菜单样式较死板，不能调整；
  • 2）自定义编写菜单能有各种自己想要的功能，可控制其展示。

5.2.3 托盘模块


托盘属于系统级的操作，所以是在主进程中设置的。在开始之前需要注意的地方，设置托盘必须在程序ready之后。

实现较简单，代码如下：
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5.2.4 异常处理模块


主要调用Electron框架本身API，结合Node.js API，检测系统异常后自动刷新并上报，渲染进程的异常已经使用sls&arms处理，主进程的异常主要是通过Electron的crashReporter API来记录日志。

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上面提交参数有两个需要注意的点：

  • 1）submitURL 是以post方式上传；
  • 2）extra 一个你可以定义的对象，附带在崩溃报告上一起发送（只有字符串属性可以被正确发送，不支持嵌套对象）。

5.3、渲染进程功能模块


渲染进程的代码大部分跟商家客服IM web端一致，很多只是迁移即可。

5.3.1登录改造


登录信息本地化，在登录成功的时候，把账号信息缓存，下次打开应用的时候客服无需再重新输入，直接从缓存获取即可。

逻辑如下图所示：
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5.3.2静态资源


传统Web应用，将项目代码部署服务器，项目运行时，访问的是服务器静态资源，现在版本发布流程，走的是cdn资源，总而言之都是通过网络获取。

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Electron提供将静态资源打包到安装程序，在安装时，将项目文件同步安装到用户电脑，使其具备访问本地文件，减少了请求占用资源。一定程度上也能改善因网速问题导致的静态资源不能实时获取，页面白屏问题。

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5.3.3 数据存储


Electron应用里面的数据存储是通过Electron-store第三方库来实现的。

实现比较简单，如下：
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5.3.4 渲染进程打包


这块为什么要单拎出来讲渲染进程打包呢，是因为web项目迁移变成应用渲染进程的时候不能像web应用一样直接打包，需要调整请求API代码，API前缀需要区分本地调试和应用环境。

代码如下：
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使用Electron, 将项目打包成离线应用。使用file协议，在本地读取静态资源。但是ajax请求如果用相对路径，打包之后，会直接找到根目录。如下截图。

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所以打包的时候需要给ajax提供完整的url路径。

六、技术挑战


6.1、概述


我们在从0到1搭建商家客服IM桌面端的过程中，遇到了很多的问题。

原因是Electron社区虽然很活跃，但是不一样场景遇到的问题，几乎找不到对应的解决方案，所以很多都是在探索过程中不断的去完善。

这里主要围绕发布构建流程和安全性来讲下，我们是怎么解决的。

6.2、安全性问题


Electron客户端的安全问题也是非常重要的，那都遇到了哪些安全问题以及我们又是如何解决的呢？

具体如下：

  • 1）渲染进程XSS：Electron实现的桌面端软件渲染层的原理实际是通过chrome内核渲染的，同样存在XSS注入的风险（举个例子：在html页面中可以执行命令：<img/src=x οnerrοr="require('child_process').exec('gnome-calculator')"> ，就可以打开当前操作系统的计算器。接入了公司统一的XSS治理方案，该问题即得到解决）；
  • 2）用户认证信息泄漏问题：商家客服桌面端登录调用商家的授权接口，APP网关有校验，可以确保登陆没有问题；
  • 3）本地缓存明文读取问题：本地数据泄漏（例如：indexDB、localStorage、sessionStorage等），我们主要用加密和解密算法对本地缓存信息进行处理。

没有绝对的安全，我们能做的就是尽可能的提高安全门槛，过程中我们也积极同公司的安全部门进行沟通，让他们排查桌面端发布之后的安全漏洞，最终验证都是满足安全标准，符合发布的条件。

6.3、发布构建流程


应用发布涉及到渲染进程和主进程，渲染进程主要是负责给主进程提供渲染包，主进程使用Electron-builder库来打包部署所发布的包。

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前面已经说过：Electron的好处是可以无缝集成web端的业务逻辑代码，这里上图左边红色的是web端构建出的产物，我们会把这部分构建产物同步到主进程的app/render目录下（即渲染进程目录），这样在打包应用包的时候，就能集成渲染进程的业务逻辑，而不需要维护两份web端的代码。

此方案还存在不少的缺陷：由于生产构建环境需要window环境，所以暂时不支持在远程打包，目前都是在本地window机器上打出完整的包之后再上传到CDN，商家客服通过加载CDN的更新包来替换本地安装文件，实现软件的本地安装。

6.4、应用更新问题


应用开发离不开“更新”这个话题，比如飞书应用会时不时弹出一个更新窗口，让你选择是否更新。我们的商家客服IM在推广桌面应用之后，也存在更新这个问题。

在业务快速发展的同时，如何将业务需求更好的同步给商家使用，这是商家客服桌面应用面临的最大的挑战。

6.4.1全量更新：手动下载安装


这是最基础的更新模式，主要思路是在打开app（其他时候也行，我们业务主要是打开app的时候）的时候访问远程的json文件，文件内容包含版本号，更新内容等等最新版本的信息，拿到远程版本号会跟本地应用版本号做比较，如果版本号不一致，就询问用户是否更新，需要更新的话会下载到本地，用户手动点击安装即可。

这个更新方式不推荐使用，如果你的应用一年更新一次，ok，是可以这么做的。

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6.4.2增量更新


在网速快的情况下，全量更新跟增量更新几乎是没有区别的。但是网速慢的情况下它俩之间的差距会被放大，用户体验不是很好。

我们不能想当然的以为所有用户网速都很好，这是不现实的，所以不管是PC应用还是移动端应用，大多数情况下是需要做增量更新。

下面表格是网速不一样情况下的下载耗时对比：
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6.4.3增量更新方案1：electron-updater


现在就开始介绍我们在商家客服IM应用（windows应用）中是怎么实现增量更新功能的。

更新在大的分类上区分全量以及增量更新，在每个小分类里面也区分强更新、弱更新（业务上的区分，底层实现没区别）。

简单来说：

  • 1）强更新指的是用户必须更新，不更新将无法使用系统功能；
  • 2）弱更新指的是用户想要的时候再去触发应用的更新，完全由用户自主选择。

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更新流程：
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其中electron-updater作用于“更新应用”这个节点，主要是依赖新旧版本blockmap文件的对比来实现增量更新。

下图为electron-builder打包出来的release包，每次打包都会有对应的blockmap文件。

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electron-updater更新实现主要流程分两大步。

生产的blockmap文件：

  • 1）使用7z压缩安装包；
  • 2）读取安装包的header；
  • 3）计算出每个file的offset和end得到相应的hash生产blockmap。

使用blockmap文件：

  • 1）下载云上的blockmap文件跟本地blockmap文件对比（从上面截图可以看出blockmap文件很小，所以下载并不会对应用性能产生影响）；
  • 2）使用range，request(范围请求)请求更新内容的部分。

6.4.4增量更新方案2：文件替换


还有一种增量更新方式就是文件替换，只更新需要更新的模块。

这种方式只更新需要渲染进程的资源，大部分情况下主进程的资源不用更改，所以下载的资源会比较小，更新较快。因为是在线热更新，更新完成后不用重新启动软件，只需要刷新页面重新加载资源即可。

其实之前我觉的这样的思路挺好的，看下面的流程图也是可以实现的，也很符合商家客服桌面应用产品需求。

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可是后来发现其实忽略了以下两个点：

  • 1）替换用户本地文件这个本身有权限问题（比如windows用户安装到了C盘，写入文件是有管理员权限限制的）；
  • 2）文件被占用问题（众所周知，当文件夹中存在正在被占用的文件时，删除会失败）。

所以在覆盖原文件同时需要退出应用避免占用，所以这个方式也不是很可靠。

七、遇到的问题


我们在基于Electron开发客服IM桌面端的过程无疑遇到了很多问题，我拣主要的几个问题分享一下。

问题一：Electron 的硬件加速功能，在 win7 或者 Linux 系统上，容易出现黑屏或者卡死：
解决方案：判断是不是win7及以下系统，如果是app.disableHardwareAcceleration()，禁用当前应用程序的硬件加速。

问题二：“Uncaught ReferenceError: require is not defined”：
这个报错是试图在渲染进程使用node的时候出现的，不是不能用，只要开启 主进程的nodeIntegration: true就好了， 但不建议（有安全问题）。

解决方案：
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问题三：“Note：you may have one or two (large) stale temporary file(s) left in your temporary directory (Generally this only happens on Windows 9x)”：
这个是打包了半天都打不出来一个完整的包的情况下出现的。

解决方案：当时是因为我没删除原来的包导致我放打包文件的C盘满了。所以删除一些缓存就好了，nsis打包大概率都是跟磁盘有关。

问题四：下载npm包特别慢：
解决方案：yarn安装、Electron相关的包优先使用淘宝镜像安装、使用公司镜像安装公司内部包。

八、本文小结


一路开发下来，感慨很多。

作为公司第一个Electron应用，不管是在开发上，打包上，或者说在部署上，都遇到了一些挑战。

在网上也没有比较详细的文档，外面做的好的也不会把详细方案分享出来。但是即使遇到了这些问题，也不能否认Electron是目前最适配于我们业务目标以及适配于开发资源的一个框架。

目前我们已有线上稳定版本，也逐步在推广到全部商家客服。

接下来需要完善的开发流程，克服的技术难点有很多，商家客服工作台应用也会越来越完善。

九、参考资料


[1] Electron官方开发者手册
[2] 快速了解新一代跨平台桌面技术——Electron
[3] Electron初体验(快速开始、跨进程通信、打包、踩坑等)
[4] Electron 基础入门 简单明了，看完啥都懂了
[5] vivo的Electron技术栈选型、全方位实践总结
[6] 融云基于Electron的IM跨平台SDK改造实践总结
[7] 闲鱼IM基于Flutter的移动端跨端改造实践
[8] 网易云信基于Electron的IM消息全文检索技术实践

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标签:Electron 跨平台桌面技术 NodeJS WEB端即时通讯 IM开发
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