Что такое Electron JS

В современном мире веб-разработки технологии стремительно развиваются, и одной из наиболее значительных инноваций последних лет является Electron JS. Этот фреймворк, созданный GitHub, открыл новые горизонты для разработчиков, позволяя им создавать кроссплатформенные настольные приложения с использованием веб-технологий. В то время как традиционные настольные приложения часто требуют глубоких знаний конкретных операционных систем и языков программирования, Electron JS предлагает универсальное решение, объединяя мощь JavaScript, HTML и CSS. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое Electron JS, как он работает и почему он стал таким популярным среди разработчиков по всему миру.

Electron JS – что это

Electron JS – это фреймворк с открытым исходным кодом, который позволяет разработчикам создавать кроссплатформенные настольные приложения, используя веб-технологии. Разработанный GitHub, Electron сочетает в себе возможности браузера Chromium и среды выполнения Node.js, что делает его уникальным инструментом для создания мощных и гибких приложений для Windows, macOS и Linux.

Основная идея Electron заключается в том, чтобы разработчики могли использовать знакомые технологии, такие как HTML, CSS и JavaScript, для создания пользовательских интерфейсов настольных приложений. Это позволяет значительно упростить процесс разработки, так как разработчики могут применять свои веб-навыки и уже готовые инструменты, не углубляясь в специфические для каждой операционной системы технологии. Кроме того, Electron предоставляет доступ к нативным функциям операционных систем через специальный API, что позволяет интегрировать в приложение функции, такие как работа с файловой системой, уведомления и системные ресурсы. Это расширяет возможности приложения и делает его более функциональным и интегрированным с окружающей средой.

Таким образом, Electron JS представляет собой мощное средство для создания кроссплатформенных настольных приложений, объединяя простоту веб-разработки с возможностями полноценного настольного ПО.

Особенности Electron.js

Любое веб-приложение, которое вы создаете, может быть адаптировано для работы на Electron.js. Точно так же любые приложения, разработанные на Node.js, могут воспользоваться этой технологией. Electron JS использует стандартные веб-технологии, такие как HTML, CSS и JavaScript, что делает его доступным даже для разработчиков начального уровня, если не требуется создание сложных решений. Фреймворк разрабатывается для работы с одним браузером и использует API-интерфейсы Node.js для взаимодействия с файловой системой, обеспечивая совместимость с Linux, macOS и Windows. Electron JS интегрирует популярный модуль npm для JavaScript и включает собственные функции для создания меню, диалогов и уведомлений. Установщики для Windows не требуют дополнительной настройки.

Кроме того, Electron JS поддерживает автоматическое обновление и генерацию отчетов о сбоях на Windows и macOS с помощью Squirrel. Эти отчеты отправляются на удаленные серверы для дальнейшего анализа, в то время как Chromium управляет задачами отладки и профилирования контента.

Архитектура

Архитектура Electron.js основывается на мощном сочетании двух ключевых технологий: Chromium и Node.js. Этот фреймворк организован таким образом, чтобы максимально эффективно использовать возможности веб-технологий и нативного программирования, что делает его идеальным для создания кроссплатформенных настольных приложений. Давайте подробнее рассмотрим основные компоненты архитектуры Electron.js.

Процесс главного процесса (Main Process)

Главный процесс отвечает за управление жизненным циклом приложения и взаимодействие с операционной системой. Это центральный компонент, который запускается при старте приложения и выполняет код из главного файла (main.js или main.ts). Основные задачи главного процесса включают:

• Создание и управление окнами приложения.
• Работа с системными API, такими как уведомления, меню и другие функции, доступные на уровне операционной системы.
• Обработка событий и взаимодействие с пользователем через диалоговые окна и другие элементы интерфейса.
• Запуск и управление рендер-процессами.

Процесс рендеринга (Renderer Process)

Рендер-процессы отвечают за отображение пользовательского интерфейса приложения. Каждый рендер-процесс управляет отдельным окном приложения и работает в контексте браузера Chromium, что позволяет использовать HTML, CSS и JavaScript для построения интерфейса. Основные особенности рендер-процесса:

• Отдельный контекст для каждого окна, что обеспечивает изоляцию между различными частями приложения.
• Возможность использовать веб-технологии для создания пользовательского интерфейса.
• Существование одного или нескольких рендер-процессов, каждый из которых отвечает за рендеринг своего окна.

Процесс рабочего процесса (Worker Process)

Рабочие процессы используются для выполнения фоновых задач и обработки данных, которые не должны блокировать основной пользовательский интерфейс. Они могут быть применены для выполнения долгих вычислений или работы с большими объемами данных. Это помогает поддерживать отзывчивость пользовательского интерфейса.

IPC (Inter-Process Communication)

Коммуникация между главными и рендер-процессами осуществляется через механизм IPC (межпроцессное взаимодействие). Этот механизм позволяет обмениваться данными и командами между процессами. Примеры использования IPC:

• Главный процесс отправляет команды для обновления содержимого окна в рендер-процесс.
• Рендер-процесс запрашивает данные или выполняет действия, требующие доступа к системным ресурсам.

Node.js и Chromium Integration

• Node.js: Electron включает интеграцию с Node.js, что позволяет рендер-процессам использовать модули Node.js для работы с файловой системой, сетевыми запросами и другими серверными функциями.
• Chromium: Electron использует Chromium для рендеринга веб-страниц и обеспечения современного веб-опыта в настольных приложениях, что позволяет использовать последние версии веб-стандартов и технологий.

API и сторонние модули

Electron предоставляет широкий спектр API для взаимодействия с системными функциями и ресурсами, такими как:

• Система уведомлений и меню;
• Доступ к файловой системе;
• Интеграция с нативными диалогами и окнами;
• Автоматическое обновление и отчетность о сбоях.

Фреймворк также поддерживает использование сторонних npm-модулей, что позволяет расширять функциональность приложения и интегрировать дополнительные возможности.

Почему стоит выбрать

Процесс создания настольных приложений может быть сложным и утомительным, особенно когда дело касается упаковки, установки, обновления, поддержки пользовательских меню, уведомлений и диалоговых окон, а также оптимизации отчетов о сбоях. Electron JS значительно упрощает все эти важные этапы, позволяя разработчикам сосредоточиться на основном функционале приложения.

В веб-разработке мы пишем код, который выполняется на чужих устройствах, и не всегда знаем, какие браузеры используют наши пользователи. Это может быть как последняя версия Chrome, так и устаревший Internet Explorer. Поэтому приходится быть осторожными в выборе технологий и написании кода. В случае с Electron, вы упаковываете конкретную версию Chromium и Node.js, что позволяет вам рассчитывать на доступные функции в этих версиях без проблем совместимости.

Даже для разработчиков, не специализирующихся на фронтенде, Electron предлагает множество преимуществ, таких как:

• Безопасность;
• Широкое сообщество разработчиков и пользователей;
• Кроссплатформенная поддержка.

Использование Electron особенно оправдано при разработке многоплатформенных настольных приложений, которые не предъявляют строгих требований к использованию памяти и акцентируют внимание на дизайне UX и UI.

С помощью Electron можно разработать приложение один раз и затем распространять его на всех платформах, избегая необходимости повторной разработки для каждой из них. Многоплатформенная природа Electron существенно ускоряет процесс разработки и помогает значительно сократить затраты. Кроме того, так как приложения на Electron создаются с использованием стандартных веб-технологий – JavaScript, HTML и CSS, разработчики могут использовать единую кодовую базу как для веб-приложений, так и для настольных.

Инструменты для разработчиков Electron.js

• Electron: основной фреймворк для создания кроссплатформенных настольных приложений. Объединяет возможности Node.js и Chromium для разработки приложений с использованием веб-технологий.
• Электронная компиляция (Electron Compile): инструмент для автоматической компиляции и оптимизации исходного кода приложений, упрощая процесс сборки и развертывания.
• Electron-packager: утилита для упаковки приложений Electron в исполняемые файлы для различных операционных систем, таких как Windows, macOS и Linux.
• Devtron: расширение для разработчиков, которое добавляет инструменты отладки и профилирования в Electron, позволяя анализировать производительность и выявлять ошибки.
• Spectron: фреймворк для тестирования приложений Electron, предоставляющий возможности для автоматизированного тестирования пользовательских интерфейсов и функциональности приложений.

Electron с точки зрения бизнеса

С помощью Electron вы можете создавать настольные приложения, используя веб-технологии, что позволяет вашей текущей команде разработчиков эффективно справляться с задачей. Это позволяет максимально использовать уже существующие навыки вашей команды и ускоряет выход на рынок, так как вам не придется адаптировать код под разные операционные системы и их версии. В большинстве случаев Electron представляет собой разумный выбор с бизнес-позиции. Технические решения всегда следует принимать, учитывая бизнес-контекст. Использование бизнес-перспектив для принятия технологических решений помогает преодолеть границы между IT и бизнесом и создавать более качественные продукты.

Когда разработка Electron не подходит

Хотя Electron предоставляет множество преимуществ для создания кроссплатформенных настольных приложений, существуют случаи, когда его использование может быть нецелесообразным:

• Высокие требования к ресурсам: Electron приложения могут потреблять больше памяти и ресурсов по сравнению с нативными приложениями, поскольку каждый экземпляр приложения включает в себя целый Chromium и Node.js. Это может быть проблемой для систем с ограниченными ресурсами или в случае, если требуется высокая производительность.
• Необходимость тонкой настройки пользовательского интерфейса: если вашему приложению требуется глубокая интеграция с нативными функциями операционной системы или высокая степень кастомизации пользовательского интерфейса, использование Electron может быть ограничено по сравнению с нативными решениями.
• Сложные и ресурсоемкие приложения: для приложений с очень сложной функциональностью и высокими требованиями к производительности (например, графические редакторы или игры) нативные решения могут быть более эффективными и производительными.
• Минимизация размеров и времени загрузки: Electron приложения обычно имеют большие размеры из-за включения всего стека Chromium и Node.js, что может быть неприемлемо для приложений, где критична скорость загрузки и экономия места.
• Ограничения безопасности: несмотря на наличие встроенных механизмов безопасности, Electron приложения могут быть более уязвимы к определенным типам атак, поскольку они используют веб-технологии и взаимодействуют с интернет-ресурсами. Для приложений, требующих высочайшего уровня безопасности, может потребоваться использование специализированных решений.
• Потребности в нативной поддержке платформ: если приложение должно максимально использовать нативные возможности конкретной операционной системы (например, специфические API или интеграции), то использование нативных инструментов и фреймворков может быть более подходящим.

В таких случаях важно тщательно оценить потребности проекта и рассмотреть альтернативные технологии, которые могут лучше соответствовать требованиям и ограничениям вашего приложения.

Альтернативы Electron

Если по каким-то причинам использование Electron не подходит для вашего проекта, существует несколько альтернативных фреймворков и инструментов для создания кроссплатформенных настольных приложений.

NW.js (Node-Webkit)

NW.js позволяет создавать настольные приложения с использованием веб-технологий, таких как HTML, CSS и JavaScript. Он также объединяет возможности Chromium и Node.js, но отличается от Electron в том, что предоставляет доступ к Node.js API непосредственно из HTML-страниц, что может упростить разработку в некоторых случаях.

• Преимущества: простота интеграции Node.js и веб-технологий, хорошая поддержка API.
• Недостатки: меньшее сообщество и поддержка по сравнению с Electron, некоторые ограничения в производительности.

Tauri

Tauri – это современный фреймворк для создания настольных приложений, который фокусируется на минимизации размера и ресурсов. Он использует систему веб-технологий (например, HTML, CSS и JavaScript) и поддерживает создание приложений с минимальными накладными расходами.

• Преимущества: небольшой размер исполняемых файлов, высокая безопасность, поддержка множества языков программирования (Rust, JavaScript).
• Недостатки: меньшее количество встроенных возможностей по сравнению с Electron, потребность в дополнительной настройке.

Qt

Qt – это фреймворк для создания кроссплатформенных приложений, который поддерживает разработку на C++ и Python. Он предоставляет мощные инструменты для создания пользовательских интерфейсов и имеет богатый набор нативных компонентов.

• Преимущества: высокая производительность, поддержка сложных пользовательских интерфейсов, мощный набор инструментов.
• Недостатки: более крутая кривая обучения, необходимость знания C++ или Python.

JavaFX

JavaFX – это фреймворк для создания настольных приложений на Java. Он позволяет создавать сложные графические интерфейсы и имеет встроенные компоненты для работы с мультимедиа, графикой и пользовательскими интерфейсами.

• Преимущества: поддержка сложных UI-компонентов, использование Java.
• Недостатки: менее популярный выбор для современных кроссплатформенных решений, ограниченная поддержка по сравнению с Electron.

Flutter

Flutter, созданный Google, представляет собой фреймворк для создания кроссплатформенных приложений, включая настольные. Используя язык Dart, Flutter позволяет разрабатывать высококачественные пользовательские интерфейсы и приложения для различных платформ. Ранее мы уже писали про Flutter-разработчика.

• Преимущества: современные инструменты UI, высокая производительность, поддержка многоплатформенных решений.
• Недостатки: меньшее количество доступных библиотек для настольных приложений по сравнению с Electron, необходимость изучения Dart.

Avalonia

Avalonia – это кроссплатформенный фреймворк для разработки настольных приложений на .NET. Он позволяет создавать приложения с использованием XAML и C#, предоставляя поддержку для Windows, macOS и Linux.

• Преимущества: интеграция с экосистемой .NET, хорошая поддержка кроссплатформенности.
• Недостатки: более ограниченный набор компонентов по сравнению с другими фреймворками, необходимость знания C# и .NET.

Эти альтернативы имеют свои особенности и преимущества, и выбор подходящего инструмента зависит от требований вашего проекта, предпочтений команды и конкретных задач, которые необходимо решить.

Заключение

Подытожим все вышенаписанное.

Electron JS – это фреймворк, позволяющий создавать кроссплатформенные настольные приложения с использованием веб-технологий, таких как HTML, CSS и JavaScript. С помощью Electron вы можете разрабатывать приложения для Windows, macOS и Linux, используя знакомые веб-разработчику инструменты и API.

Основная идея Electron заключается в том, чтобы объединить две мощные технологии: Node.js и Chromium. Node.js предоставляет доступ к файловой системе и другим системным функциям через API, а Chromium используется для рендеринга пользовательского интерфейса вашего приложения в браузере. Таким образом, Electron позволяет вам создавать приложения с мощными возможностями и при этом иметь доступ к веб-технологиям.

Процесс создания приложения с использованием Electron начинается с установки необходимых инструментов и зависимостей. Вы можете начать новый проект, используя команду npm init для создания базового проекта и затем добавления Electron как зависимости. Основные файлы вашего проекта будут включать main.js — главный файл, который управляет процессом приложения и создает окно приложения, а также HTML, CSS и JavaScript файлы, которые будут содержать контент и логику вашего приложения.

При разработке приложения с помощью Electron вы будете работать с двумя основными процессами: главным процессом (main process) и рендерерным процессом (renderer process). Главный процесс управляет жизненным циклом приложения и взаимодействует с операционной системой, тогда как рендерерный процесс отвечает за отображение интерфейса и работу с веб-контентом.

Пример кода для создания простого окна приложения может выглядеть так:

const { app, BrowserWindow } = require('electron');

function createWindow () {

  const win = new BrowserWindow({

    width: 800,

    height: 600,

    webPreferences: {

      nodeIntegration: true

    }

  });

  win.loadFile('index.html');

}

app.whenReady().then(() => {

  createWindow();

  app.on('activate', () => {

    if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) createWindow();

  });

});

app.on('window-all-closed', () => {

  if (process.platform !== 'darwin') app.quit();

});

Этот код создает основное окно приложения и загружает в него HTML-файл. Вы можете использовать React или другие библиотеки для создания пользовательского интерфейса в этом окне.

Преимущества Electron включают возможность использования одного кода для разных платформ и доступ к широкому спектру веб-технологий и библиотек. Это упрощает процесс разработки и ускоряет создание кроссплатформенных приложений. При этом, Electron позволяет интегрировать нативные функции и использовать различные API для создания мощных и функциональных приложений.

Итак, если вы хотите разработать настольное приложение, используя свои навыки веб-разработки, Electron – отличное решение. С его помощью можно быстро создать приложение, которое будет работать на различных операционных системах, и получить доступ ко многим возможностям современных браузеров и платформ.