提起构建桌面应用，最先想到的肯定是 NW.js ，但却一直不温不火。直到 Electron 的出现，将这一切推向了巅峰，前端的触手伸向了更为广阔的系统应用。
一、Electron 是什么？
Electron 是由 Github 开发，用 HTML，CSS 和 JavaScript 来构建跨平台桌面应用程序的一个开源库。 Electron 通过将 Chromium 和 Node.js 合并到同一个运行时环境中，并将其打包为 Mac，Windows 和 Linux 系统下的应用来实现这一目的。
Chromium 是 Google 为发展 Chrome 浏览器而启动的开源项目，Chromium 相当于 Chrome 的工程版或称实验版（尽管 Chrome 自身也有 β 版阶段），新功能会率先在 Chromium 上实现，待验证后才会应用在Chrome 上，故 Chrome 的功能会相对落后但较稳定。
二、快速启动
先照着官网的教程快速启动一个项目，这是最简单粗暴的入门步骤。
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$ git
clone https://github.com/electron/electron-quick-start
$
cd electron-quick-start
$ npm install && npm start
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三、简单示例
项目启动后，你会看到一个 Hello World! 应用窗口，很简单，就不细说了。我更感兴趣的是 Electron API Demos app ，大家可以去官网下载：
在 Electron API Demos app 中，我们可以查看官方 API 和 一些 Demo 演示，强烈建议去实际感受一下。只有你知道了它的强大之处，你才会兴奋不已，点燃学习的激情。
四、目录结构
好了，言归正传，我们用官方起手项目来做一个简单的说明。先来看看基本目录结构：
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├── LICENSE.md
├── README.md
├── index.html
├── main.js
├── node_modules
│ ├── @types
│ ├── ajv
│ ├── ansi-regex
│ ├── ...
│ ├── wrappy
│ ├── xtend
│ └── yauzl
├── package.json
└── renderer.js
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这里我们主要关注如下这三个文件：
1.main.js，也就是整个应用的入口，主要用来创建桌面应用窗口，并监听主进程的事件。
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const { app, BrowserWindow } =
require(
'electron')
const path =
require(
'path')
const url =
require(
'url')
let mainWindow
function createWindow () {
mainWindow =
new BrowserWindow({
width:
800,
height:
600})
mainWindow.loadURL(url.format({
pathname: path.join(__dirname,
'index.html'),
protocol:
'file:',
slashes:
true
}))
mainWindow.webContents.openDevTools()
mainWindow.on(
'closed',
function () {
mainWindow =
null
})
}
app.on(
'ready', createWindow)
app.on(
'window-all-closed',
function () {
if (process.platform !==
'darwin') {
app.quit()
}
})
app.on(
'activate',
function () {
if (mainWindow ===
null) {
createWindow()
}
})
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2.index.html ，属于渲染进程，单纯的页面而已。
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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Hello World!
</title>
</head>
<body>
<h1>Hello World!
</h1>
We are using Node.js
<script>
document.write(process.versions.node)
</script>,
Chromium
<script>
document.write(process.versions.chrome)
</script>,
and Electron
<script>
document.write(process.versions.electron)
</script>.
<script>
require('./renderer.js')
</script>
</body>
</html>
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3.renderer.js ，属于渲染进程，也就是我们页面的业务逻辑所要加载的 JS，简单的例子可能如下。
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let myNotification =
new Notification(
'Jartto', {
body:
'Hello Everybody!'
})
myNotification.onclick =
() => {
console.log(
'Click!')
}
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主进程和渲染进程下文会做具体说明，这里只需理解大致的代码结构即可。
五、整装代发
在开始 Coding 前，我们需要认识一下桌面应用的基本构成，以及基础模块。这里以 OS X 示例：
上图列出了一个桌面应用应该涵盖的基本特征，当然，还有更多无法视觉感知，但却依然重要的底层模块。下文将一一罗列，并尽量用示例说明。
代码示例都放在 Github 上，欢迎 Star。
六、主进程与渲染进程
学习 Electron 最重要的就是要搞懂主进程和渲染进程，否则某个进程的特有方法很可能会调用失败。
Electron 中，由 package.json 中的 main.js 运行出来的进程为主进程(Main Process)。主进程用于创建 GUI 界面以便 web 页面的展示。Electron 由 Chromium 负责页面的显示，所以当创建一个页面时，就会对应的创建渲染进程(Renderer Process)。
主进程通过创建 BrowserWindow 对象来创建 web 显示页面，BrowserWindow 运行在他自己的渲染进程中。当 BrowserWindow 被销毁时，对应的渲染进程也会终止。
七、进程间通信
既然有两个进程，那么肯定会涉及到进程间相互通讯，这里介绍两个概念：
1.Electron ipcMain 模块
ipcMain 模块是类 EventEmitter 的实例。当在主进程中使用它的时候，它控制着由渲染进程(web page)发送过来的异步或同步消息。从渲染进程发送过来的消息将触发事件。
2.Electron ipcRenderer 模块
pcRenderer 模块是一个 EventEmitter 类的实例。它提供了有限的方法，你可以从渲染进程向主进程发送同步或异步消息。也可以收到主进程的相应。
在主进程中，也就是 main.js 中，添加如下代码：
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const ipcMain =
require(
'electron').ipcMain;
ipcMain.on(
'asynchronous-message',
function(event, arg) {
console.log(arg);
event.sender.send(
'asynchronous-reply',
'pong');
});
ipcMain.on(
'synchronous-message',
function(event, arg) {
console.log(arg);
event.returnValue =
'pong';
});
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在渲染进程，也就是 ipc/index.js 文件中添加如下代码：
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const ipcRenderer =
require(
'electron').ipcRenderer;
console.log(ipcRenderer.sendSync(
'synchronous-message',
'sync-ping'));
ipcRenderer.on(
'asynchronous-reply',
function(event, arg) {
console.log(arg);
});
ipcRenderer.send(
'asynchronous-message',
'async-ping');
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还有一种进程间的通讯方式：Electron remote 模块。
remote 模块提供了一种在渲染进程（网页）和主进程之间进行进程间通讯（IPC）的简便途径。
通过 remote 调用主进程中 BrowserWindow 来创建应用窗口：
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const remote =
require(
'electron').remote;
const BrowserWindow = remote.BrowserWindow;
let win =
new BrowserWindow({
width:
100,
height:
100 });
win.loadURL(
'http://www.jartto.wang');
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八、BrowserWindow 模块
在主进程 main.js 中，我们也看到了 BrowserWindow 的使用，简单的调用窗口很容易，更复杂的应用可能需要我们去翻阅文档，熟读 API。
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const {BrowserWindow} =
require(
'electron')
let win =
new BrowserWindow({
width:
800,
height:
600})
win.on(
'closed', () => {
win =
null
})
win.loadURL(
'http://jartto.wang')
win.loadURL(
`file://${__dirname}/app/index.html`)
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九、使用 Webview
与 iframe 不同，webview 和你的应用运行的是不同的进程。它不拥有渲染进程的权限，并且应用和嵌入内容之间的交互全部都是异步的，因为这能保证应用的安全性不受嵌入内容的影响。
webview 运行在渲染进程中，我们添加如下的 js 代码：
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window.onload =
function() {
var webview =
document.getElementById(
"foo");
var indicator =
document.querySelector(
".indicator");
var loadstart =
function() {
indicator.innerText =
"loading...";
}
var loadstop =
function() {
indicator.innerText =
"";
}
webview.addEventListener(
"did-start-loading", loadstart);
webview.addEventListener(
"did-stop-loading", loadstop);
webview.addEventListener(
"dom-ready",
function() {
console.log(webview.getTitle());
});
}
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并在 html 中添加两个容器：
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<div class="indicator">
</div>
<webview id="foo" src="http://www.jartto.wang/">
</webview>
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为了避免太过丑陋，我们增加如下 css 代码：
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body {
margin:
0; }
#foo {
width:
100%;
height:
100vh;
}
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ok，webview 的使用就这么简单的搞定了。
十、Dialog 模块
Dialog 模块提供了 API 来展示原生的系统对话框，例如打开文件框，alert 框，这样 web 应用可以给用户带来跟系统应用相同的体验。下面给出简单的示例：
1.打开选择文件和目录
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var win = ...;
const dialog =
require(
'electron').dialog;
console.log(dialog.showOpenDialog({
properties: [
'openFile',
'openDirectory',
'multiSelections' ]}));
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2.错误框提示
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const dialog =
require(
'electron').dialog;
dialog.showErrorBox(
'Jartto',
'Hello world');
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十一、Global-Shortcut 模块
global-shortcut 模块可以便捷的为您设置(注册/注销)各种自定义操作的快捷键，下面我们来为应用注册一个 ctrl+x 的全局快捷键，当我们按下快捷键，系统弹窗消息反馈给我们：
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const globalShortcut =
require(
'electron').globalShortcut;
const dialog =
require(
'electron').dialog;
app.on(
'ready',
function(){
createWindow();
var ret = globalShortcut.register(
'ctrl+x',
function() {
dialog.showErrorBox(
'Jartto',
'ctrl+x is pressed')
})
if (!ret) {
dialog.showErrorBox(
'Jartto',
'registration failed')
}
console.log(globalShortcut.isRegistered(
'ctrl+x'));
})
app.on(
'will-quit',
function() {
globalShortcut.unregister(
'ctrl+x');
globalShortcut.unregisterAll();
});
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Menu 分为三种，每种菜单的用法也不一样，下面我们分别举例说明：
1.系统菜单
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const remote =
require(
'electron').remote;
const Menu = remote.Menu;
let template = [...];
let menu = Menu.buildFromTemplate(template);
Menu.setApplicationMenu(menu);
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2.上下文菜单
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const remote =
require(
'electron').remote;
const Menu = remote.Menu;
const MenuItem = remote.MenuItem;
var menu =
new Menu();
menu.append(
new MenuItem({
label:
'MenuItem1',
click:
function() {
console.log(
'item 1 clicked'); } }));
menu.append(
new MenuItem({
type:
'separator' }));
menu.append(
new MenuItem({
label:
'MenuItem2',
type:
'checkbox',
checked:
true }));
window.addEventListener(
'contextmenu',
function (e) {
e.preventDefault();
menu.popup(remote.getCurrentWindow());
},
false);
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3.托盘菜单
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let appIcon =
new Tray(path.normalize(__dirname +
'/image/icon.png'));
let contextMenu = Menu.buildFromTemplate([
{
label:
'菜单一',
type:
'radio' },
{
label:
'菜单二',
type:
'radio' },
{
label:
'菜单三',
type:
'radio',
checked:
true },
{
label:
'关于',
type:
'radio' }
]);
appIcon.setContextMenu(contextMenu);
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十三、Electron power-monitor
power-monitor 模块是用来监听能源区改变的。只能在主进程中使用。在 app 模块的 ready 事件触发之后就不能使用这个模块了。
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require(
'electron').powerMonitor.on(
'suspend',
function() {
console.log(
'The system is going to sleep');
});
require(
'electron').powerMonitor.on(
'on-ac',
function() {
console.log(
'The system is using AC power');
});
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十四、系统托盘 Tray
在 OS X 中，托盘一般会出现在显示器右上角的位置，一个简单的示例可能如下：
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appIcon =
new Tray(path.normalize(__dirname +
'/image/icon.png'));
var contextMenu = Menu.buildFromTemplate([
{
label:
'Item1',
type:
'radio' },
{
label:
'Item2',
type:
'radio' },
{
label:
'Item3',
type:
'radio',
checked:
true },
{
label:
'Item4',
type:
'radio' }
]);
console.log(appIcon);
appIcon.setToolTip(
'This is my application.');
appIcon.setContextMenu(contextMenu);
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如果想同时支持展示不同分辨率的图片，你可以将拥有不同 size 的图片放在同一个文件夹下，不用 DPI 后缀.例如 :
images/
├── icon.png
├── icon@2x.png
└── icon@3x.png
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十五、Electron desktopCapturer 模块
desktopCapturer 模块可用来获取可用资源，这个资源可通过 getUserMedia 捕获得到。这样，我们就可以随便捕获其他的窗口，以及显示屏内容了。这里我们来抓取名称是 Screen 2 的屏幕，代码如下：
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var desktopCapturer =
require(
'electron').desktopCapturer;
desktopCapturer.getSources({
types: [
'window',
'screen']},
function(error, sources) {
console.log(
'sources', sources);
if (error)
throw error;
for (
var i =
0; i < sources.length; ++i) {
if (sources[i].name ==
"Screen 2") {
navigator.webkitGetUserMedia({
audio:
false,
video: {
mandatory: {
chromeMediaSource:
'desktop',
chromeMediaSourceId: sources[i].id,
minWidth:
1280,
maxWidth:
1280,
minHeight:
720,
maxHeight:
720
}
}
}, gotStream, getUserMediaError);
return;
}
}
});
function gotStream(stream) {
console.log(stream,
'stream');
document.querySelector(
'video').src = URL.createObjectURL(stream);
}
function getUserMediaError(e) {
console.log(
'getUserMediaError');
}
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在 html 中，需要添加 video 元素：
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<video> desktop capturer
</video>
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学习过程中，我尝试了去捕获一个视频窗口，这样的话，我们就可以抓取不同窗口的内容放在同一个窗口中，是不是有点类似监控系统呢。
sources 是一个 Source 对象数组, 每个 Source 表示了一个捕获的屏幕或单独窗口，并且有如下属性 :
- id String - 在 navigator.webkitGetUserMedia 中使用的捕获窗口或屏幕的 id . 格式为 window:XX 或 screen:XX，XX 是一个随机数.
- name String - 捕获窗口或屏幕的描述名 . 如果资源为屏幕，名字为 Entire Screen 或 Screen ; 如果资源为窗口, 名字为窗口的标题.
- thumbnail NativeImage - 缩略图.
十六、Electron webFrame 模块
接着继续上面的话题，我们要将所有窗口都捕获在一个窗口显示，那么你可能会用到 web-frame ，该模块允许你自定义如何渲染当前网页。例如，放大当前页到 200%。
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let webFrame =
require(
'electron').webFrame;
webFrame.setZoomFactor(
2);
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十七、Electron clipboard 模块
clipboard 模块提供方法来供复制和粘贴操作，非常实用的一个功能。下面例子展示了如何将一个字符串写入 clipboard :
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const clipboard =
require(
'electron').clipboard;
clipboard.writeText(
'Hello Jartto!');
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十八、Electron crashReporter 模块
crash-reporter 模块开启发送应用崩溃报告，这个就没什么好说了，收集反馈信息为了更好的用户体验。
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const crashReporter =
require(
'electron').crashReporter;
crashReporter.start({
productName:
'Jartto',
companyName:
'Jartto blog',
submitURL:
'http://jartto.com/url-to-submit',
autoSubmit:
true
});
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十九、Electron screen 模块
screen 模块检索屏幕的 size，显示，鼠标位置等的信息。在 app 模块的 ready 事件触发之前不可使用这个模块。
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const electron =
require(
'electron');
const app = electron.app;
const BrowserWindow = electron.BrowserWindow;
var mainWindow;
app.on(
'ready',
function() {
var electronScreen = electron.screen;
var size = electronScreen.getPrimaryDisplay().workAreaSize;
mainWindow =
new BrowserWindow({
width: size.width,
height: size.height });
});
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二十、Electron shell 模块
shell 模块提供了集成其他桌面客户端的关联功能。
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在渲染进程中使用
const { shell } =
require(
'electron')
shell.beep();
shell.openExternal(
'http://jartto.wang');
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二十一、Notification 通知模块
所有三个操作系统都提供了应用程序向用户发送通知的手段。 Electron 允许开发者使用 HTML5 Notification API 发送通知，并使用当前运行的操作系统的本地通知 API 来显示它。
注意: 由于这是一个 HTML5 API，它只能在渲染器进程中使用。 如果你想在主进程中显示通知，请查看 Notification 模块.
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let myNotification =
new Notification(
'Jartto', {
body:
'Hello Everybody!'
})
myNotification.onclick =
() => {
console.log(
'通知被点击')
}
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二十二、在 Dock 中显示
在 OS X 中 Dock 默认会被打开，我们还可以在主进程中做一些额外的控制，如隐藏、设置菜单等操作。
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app.dock.hide();
app.dock.setMenu(menu);
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二十三、Demo 汇总
所有的示例代码都在这里，为了方便切换启动页面，我们通过不同的目录来区分，你只需要更改 main.js 中 path 中的路径即可，如下：
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mainWindow.loadURL(url.format({
pathname: path.join(__dirname,
'${dir-name}/index.html'),
protocol:
'file:',
slashes:
true
}))
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Demo 目录结构如下：
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├── LICENSE.md
├── README.md
├── clipboard
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── desktopCapturer
│ ├── index.css
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── file
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── image
│ ├── icon.png
│ ├── icon@1x.png
│ └── icon@2x.png
├── index.html
├── ipc
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── main.js
├── menu
│ ├── index.html
│ ├── index.js
│ └── index1.js
├── node_modules
│ ├── @types
│ ├── _@types_node@7.0.50@@types
│ ├── _ajv@5.5.2@ajv
│ ├── ...
│ ├── wrappy
│ ├── xtend
│ └── yauzl
├── notification
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── offline
│ └── index.html
├── package.json
├── remote
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── renderer.js
├── shell
│ ├── index.html
│ └── index.js
├── webFrame
│ ├── index.html
│ └── index.js
└── webview
├── index.html
└── index.js
|
你可以更改 ${dir-name} 来切换不同的启动项，查看演示。
二十四、代码调试
要开发一个完整的 Electron 应用，肯定会用到代码调试，这里暂且分为两部分调试：
1.对 GUI 的调试，也就是主进程的调试，可以借助开发工具，这里我用 VS Code 来举例说明：
- 在
.vscode 目录下添加 launch.json 文件，如果有的话，直接第二步； -
打开 launch.json，写入如下配置；
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{
"version":
"0.2.0",
"configurations": [
{
"type":
"node",
"request":
"launch",
"name":
"Electron Main",
"protocol":
"auto",
"program":
"${workspaceFolder}/electron-quick-start/main.js"
},
]
}
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-
运行 debug，就可以了;
2.渲染进程调试，可以开启调试工具：
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mainWindow.webContents.openDevTools()
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之后的调试就向你在 Chrome 中使用 DevTool 一样，简单而又高效。
二十五、打包发布
Electron 应用开发完成之后，打包生产相应平台应用，通常推荐的工具有 electron-packager 和 asar。
1.用 electron-packager 为所有系统打包你的应用很简单。简单来说，electron-packager 帮你完成所有用Electron 打包你应用的工作，最终生成你要发布的平台的安装包。
它可以作为 CLI 应用或构建过程的一部分，更复杂的构建情况不在本文所涉及范围内，但我们如果能用打包脚本，会使打包更简单。用 electron-packager 比较麻烦，打包应用的基本命令是：
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electron-packager <location of project> <name of project> <platform> <architecture> <electron version> <optional options>
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具体的参数说明如下：
location of project 是你项目文件夹的位置；name of project 定义你的项目名；platform 决定要构建的平台（all 包括 Windows ，Mac 和 Linux ）；architecture 决定构建哪个构架下（x86或x64，all表示两者）；electron version 让你选择要用的 Electron 版本；
第一次打包用时比较久，因为要下载平台的二进制文件，随后的打包将会快的多。
在 OS X 下打包应用的命令如下：
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electron-packager ~/Projects/jartto-demo MyElectron --all --version=0.30.2 --out=~/Desktop --overwrite --icon=~/Projects/jartto-demo/app/img/app-icon.icns
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命令的选项理解起来都比较简单。为了获得精美的图标，你首先要找一款类似这个软件可以把 PNG 文件转换到这些格式的工具，把它转换成 .icns 格式（ Mac 用）或者 .ico 格式（ Window 用）。如果在非 Windows 系统给Windows 平台的应用打包，你需要安装 wine（ Mac 用户用 brew ，Linux 用户用 apt-get）。
每次都打这么长的命令很不方便，可以在 package.json 中加另一个脚本。首先，把 electron-packager 作为开发依赖安装：
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npm install --save-dev electron-packager
|
现在我们可以在 package.json 中添加脚本：
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"scripts": {
"start": "electron .",
"package": "electron-packager ./ MyElectron --all --out ~/Desktop/jartto-demo --version 0.30.2 --overwrite --icon=./app/img/app-icon.icns"
}
|
在命令行里执行下面的命令：
这个打包命令会启动 electron-packager，在当前目录下找到目标应用文件，打包，保存到桌面。如果你用的是Windows 系统，需要修改脚本，不过改动很小。
2.使用 asar
安装 asar
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npm i asar -g
npm i asar --save-dev
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编辑 package.json
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"scripts": {
"start": "electron .",
"build": "electron-packager . MyFirstApp --ignore=node_modules/electron-* --platform=win32 --arch=x64 --version=0.32.3",
"package": "asar pack MyFirstApp-win32-x64/resources/app MyFirstApp-win32-x64/resources/app.asar && rm -rf MyFirstApp-win32-x64/resources/app"
}
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然后执行：
二十六、Electron 源代码结构
当然，如果你需要深入了解 Electron ，官方也提供了一些帮助，我们可以通过如下的结构来深入学习。
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Electron
├──atom - Electron 的源代码
| ├── app - 系统入口代码
| ├── browser - 包含了主窗口、UI 和其他所有与主进程有关的东西，它会告诉渲染进程如何管理页面
| | ├── lib - 主进程初始化代码中 JavaScript 部分的代码
| | ├── ui - 不同平台上 UI 部分的实现
| | | ├── cocoa - Cocoa 部分的源代码
| | | ├── gtk - GTK+ 部分的源代码
| | | └── win - Windows GUI 部分的源代码
| | ├── default_app - 在没有指定 app 的情况下 Electron 启动时默认显示的页面
| | ├── api - 主进程 API 的实现
| | | └── lib - API 实现中 Javascript 部分的代码
| | ├── net - 网络相关的代码
| | ├── mac - 与 Mac 有关的 Objective-C 代码
| | └── resources - 图标，平台相关的文件等
| ├── renderer - 运行在渲染进程中的代码
| | ├── lib - 渲染进程初始化代码中 JavaScript 部分的代码
| | └── api - 渲染进程 API 的实现
| | └── lib - API 实现中 Javascript 部分的代码
| └── common - 同时被主进程和渲染进程用到的代码，包括了一些用来将 node 的事件循环
| | 整合到 Chromium 的事件循环中时用到的工具函数和代码
| ├── lib - 同时被主进程和渲染进程使用到的 Javascript 初始化代码
| └── api - 同时被主进程和渲染进程使用到的 API 的实现以及 Electron 内置模块的基础设施
| └── lib - API 实现中 Javascript 部分的代码
├── chromium_src - 从 Chromium 项目中拷贝来的代码
├── docs - 英语版本的文档
├── docs-translations - 各种语言版本的文档翻译
├── spec - 自动化测试
├── atom.gyp - Electron 的构建规则
└── common.gypi - 为诸如 `node` 和 `breakpad` 等其他组件准备的编译设置和构建规则
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二十七、学习资源
学习过程中，发现了很多不错的资源，分享给大家，共同进步吧：
Electron 官方文档
Electron 中文文档
Electron 的入门学习
用 Electron 开发桌面应用
Electron-Docs
vue，electron 实现网易云音乐客户端
awesome electron
使用 Electron 构建跨平台的抓取桌面程序
electron-builder
gulp-electron
二十八、写在最后
由于篇幅实在是太长了，所以我打算把开发中遇到的问题留在后续文章中说明。这里先剧透一下，后续应该还会有两篇总结性的文章，标题已经想好了，我会在 github 持续更新。先留个传送门吧！
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