前端拓展：如何开发一个 Chrome 插件？

痛定思痛。 2022-11-04 15:19 192阅读 0赞

## 什么是浏览器插件？ ##

简单来说浏览器插件，是浏览器上的一种工具，可以提供一些浏览器没有的功能，帮你做一些有趣的事情。开发者可以根据自己的喜欢，去实现一些功能。插件基于Web技术（html、css、js）构建。

## 举个栗子???? ##

### FeHelper.JSON插件 ###

![34c73e833ba981284f889b921fc67626.png][]

功能：格式化JSON、编码转化、markdown、代码压缩等功能。

### 二维码生成器 ###

![2c248402be65cce77dbf6dd5672738c0.png][]

功能：可以根据当前浏览的网页地址，生成一个二维码。

### SwitchyOmega Proxy ###

![ceba7005af1f2b52ee5b288d19ab3454.png][]

功能：你懂的。

## Hello World ##

### manifest.json ###

Chrome 浏览器插件没有严格的文件结构约束，只需要保证文件夹根目录有 **manifest.json** 文件\*\*，\*\*该文件的内容会概括插件所需的资源、权限等等。

一个段简单的示例：

{
        "manifest_version": 2, // 必填
        "name": "my-plugin", // 必填
        "version": "0.1.0" // 必填
    }

manifest\_version：代表了manifest文件的版本，浏览器会根据这个值去指定该版本拥有的功能。

name：插件的名称。

version：插件版本。

将manifest.json文件放到一个文件夹内。

### chrome://extensions/ ###

在浏览器地址栏输入chrome://extensions/打开“拓展程序”页面。

注意：需要启用右上角的 “开发者模式” 才能加载已解压的插件文件：

![8ff6cda63ac48f127d8a6428b4ba4cee.png][]

### 加载已解压的插件 ###

启用之后点击加载已解压的拓展程序，选择刚刚我们放入了manifest.json的文件夹，之后你会看到：

![9bb6916345201f4e5af092a6264254f4.png][]

新增了一个我们刚刚添加的插件，而且浏览器右上角也会有我们的一个图标：

![927466e7fd673903373b36ac7f05a9c3.png][]

此时已经加载了一个插件了，但是这个插件除了占用浏览器的一个位置除外，没有任何作用。

如果没有设置插件图标，那么插件的第一个字符会成为插件的默认icon。

### 让插件看起来更“插件”一点 ###

为了让这个插件更“完善”一点，我们给它加一个icon和描述，并且点击出现一个popup页面，popup 页面一般用来承载临时性的交互，且生命周期很短：单击图标打开popup，焦点离开又立即关闭，可以通过default\_popup字段来定义。

{
      .....
    
      "description": "这是一段描述",
      // 插件管理页面的icon
      "icons": {
        "84": "./icon/ball.png"
      },
      // 浏览器右上角的图标和内容
      "browser_action": {
        "default_icon": "./icon/ball.png",
        "default_title": "我的插件",
        "default_popup": "./html/popup.html"
      }
    }

此时我们的目录结构也变成了这样：

![fed07791a7ab102c176cae89d29d7c52.png][]

给popup.html加上内容：

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
        <title>my-plugin</title>
    </head>
    <body>
        <p style="width: 200px;text-align:center;">hello world!!</p>
    </body>
    </html>

之后，我们点击插件右下角的“刷新”按钮：

![e6cb51787529cb71391ae2e497e935a6.png][]

你会发现插件有了icon和描述：

![cbc7d34a7fef826104d4116ee0a0f081.png][]

并且右上角的icon也变了，点击一下，会弹出我们刚刚编写的popup.html页面：

![3ea81e27fe91c83bcb51dd5c77e59581.png][]

现在，我们一个“完整”的插件就已经做好了。

## manifest.json 配置介绍 ##

### background ###

{
        ...
        "background": {
            // 提供一个页面给background
            "page": "./html/background.html"
            // 或者若干个js文件，后台会默认生成一个空白的html
            "scripts": ["./js/background.js"]
        }
    }

background配置项，为插件的后台常驻页面，生命周期随着浏览器的生命周期一样，浏览器一启动，后台页面就会开始运行，直到浏览器被关闭；或者在插件管理页面，将该插件禁用了，后台页面也会停止运行。

另外，background拥有的权限比较高，几乎可以调用所有的Chrome扩展API（除了devtools），同时拥有直接跨域的能力。

page:指定一个网页为后台页面。

scripts:指定若干个js文件，后台会自动生成一个html，并按顺序调用这些js文件。

注意：**page** 和 **scripts** 选项只能**二选一**，不然会报错。

配置好之后，属性插件，会出现一个背景页选项：

![909db98eb57d009d1ee3d31e096bb725.png][]

我使用的是一个background.js文件：

function _back() {
      console.log('background.js')
    }
    console.log('running...')

点进去看看里面装的什么玩意：

![115a11843e44a0c35553ea78cd2a6ee3.png][]

没错，是一个普通的后台页面，如果background.js和其他页面有通信，则可以在这里进行查看请求或者调试代码。

如果使用page选项，打开也是这个样子。

另外：由于background是一直在后台运行的，为了优化性能，可以增加一个配置:

{
        ...
        "background": {
            ...
            "persistent": false
        }
    }

这样，插件就会在被需要时加载，在空闲时被关闭。比如安装、更新插件的时候，或者有其他页面与background通信的时候才会被加载。

### **content-scripts** ###

content-scripts能够在合适的时机（页面载入前、载入后、空闲时）注入脚本，允许内容脚本更改其JavaScript环境，而不与页面或其他内容脚本发生冲突。

例如，原页面有个按钮，并且给按钮添加了一个点击事件：

<html>
        <button id="mybutton">click me</button>
        <script>
          var greeting = "hello, ";
          var button = document.getElementById("mybutton");
          button.person_name = "Bob";
          button.addEventListener("click", function() {
            alert(greeting + button.person_name + ".");
          }, false);
        </script>
      </html>

在content-scripts中，加入以下代码：

var greeting = "hola, ";
    var button = document.getElementById("mybutton");
    button.person_name = "Roberto";
    button.addEventListener("click", function() {
    alert(greeting + button.person_name + ".");
    }, false);

当页面运行之后，脚本内容也会在插件定义的时间运行，当页面点击按钮时，会出现两次弹窗。

content-scripts配置：

{
        ...
        "content_scripts": [
            {
              // 在匹配的URL中运行，<all_urls>表示所有的URL都会运行。
              "matches": ["<all_urls>"],
              // 注入的js,会按顺序运行。
              "js": ["./js/content.js"],
              // css引入需谨慎，因为可能会影响全局的样式,同样也能接收多个css文件，会按顺序插入到页面中
              "css": ["./css/style.css"],
              // 代码注入的时机，可选值： "document_start", "document_end", or "document_idle"，最后一个表示页面空闲时，默认document_idle
              "run_at": "document_start"
            },
            {
              "matches": ["https://www.baidu.com/"],
              "js": ["./js/other.js"],
              "run_at": "document_start"
            }
          ],
        ...
    }

content.js代码如下：

console.log('hello, from content.js');

other.js代码如下：

console.log('hello, from other.js...')

更新插件，当在 https://bytedance.feishu.cn/drive/home/运行时：

![31e75d9c48687b39065691c7bf68f5f7.png][]

因为【 https://bytedance.feishu.cn/drive/home/】只匹配到了<all\_urls>的规则，所以之后运行content.js

当在https://www.baidu.com/运行时：

![b98c3e64eb1e0f4b56fdb4d087c41ac4.png][]

同时命中了2个规则，所以content.js和other.js都会运行，顺序也是正确的。

content-scripts 和原始页面共享DOM，但是不共享JS，如要访问页面JS（例如某个JS变量），只能通过inject-scripts来实现。content-scripts能够访问的Chrome API的权限也比较低，只能访问以下四个API：

*  chrome.extension(getURL , inIncognitoContext , lastError , onRequest , sendRequest)
 *  chrome.i18n
 *  chrome.runtime(connect , getManifest , getURL , id , onConnect , onMessage , sendMessage)
 *  chrome.storage

### Inject-scripts ###

inject-scripts 是通过DOM操作插入的JS代码，通常在content-scripts只能操作DOM，但是却无法访问页面的JS，借助content-scripts可以操作DOM的能力，往页面中插入JS文件，给页面提供调用插件API的能力，以及和background通信的能力。

在插入之前，需配置一下web可访问的资源，同时content-scripts的调用时机换成"document\_end"或者"document\_idle"，不然会无法获取DOM,导致插入失败。在manifest.json中添加以下内容：

{
        ...
        "content_scripts": [
            {
              "matches": ["<all_urls>"],
              "js": ["./js/content.js"],
              "run_at": "document_end"
            },
            ...
         ],
        "web_accessible_resources": ["js/inject.js"],
        ...
    }

inject.js的内容如下：

function mockApi () {
      console.log('this is from inject.js')
    }

content.js增加以下代码:

(function () {
      let path = 'js/inject.js';
      let script = document.createElement('script');
      script.setAttribute('type', 'text/javascript');
      // 注意，路径需用Chrome API 生成，这个方法可以获得插件的资源的真实路径。
      // 类似：chrome-extension://ihcokhadfjfchaeagdoclpnjdiokfakg/js/inject.js
      script.src = chrome.extension.getURL(path);
      script.onload = function () {
        // 在执行完代码之后移除script标签
        this.parentNode.removeChild(this);
      }
      document.body.appendChild(script);
    })();

更新插件后，页面就可以访问inject.js的方法：

![103c26c38460967ce78594ef65102879.png][]

### permissions    ###

插件后台有的操作需要配置相应的权限，例如本地存储、网络请求、通知等等，示例：

{
        ...
        "permissions": [
            "contextMenus", // 右键菜单
            "tabs", // 标签
            "notifications", // 通知
            "webRequest", // web请求
            "webRequestBlocking",
            "storage" // 插件本地存储
        ],
        ...
    }

### 完整的manifest配置 ###

官方文档：https://developer.chrome.com/extensions/manifest

## 通信 ##

### popup和background通信 ###

popup可以通过 chrome.extension.getBackgroundPage() API 直接获取到background的上下文，从而调用background的方法来通信：

// popup.js
    var backend = chrome.extension.getBackgroundPage();
    backend.test(); // 访问bbackground的函数

background可以通过chrome.extension.getViews(\{type:'popup'\}) 获取到popup的上下文，前提是popup页面是打开的状态下。

let views = chrome.extension.getViews({type:'popup'});
    let popup = null
    if(views.length > 0) {
        popup = views[0];
        // 直接访问popup的函数
        popup.test();
    }

这里需要注意一点：

在popup页面，你如果想编写js，请将js编写在一个文件里面，然后引入进来，不然会报错，这是因为Chrome的安全政策规定的：https://developer.chrome.com/extensions/contentSecurityPolicy

popup错误示范：

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
       ...
    </head>
    <body>
        <p style="width: 200px;text-align:center;">hello world!!</p>
        <script>
            // 不能直接在里面写
        </script>
    </body>
    </html>

正确姿势：

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        ...
    </head>
    <body>
        <p style="width: 200px;text-align:center;">hello world!!</p>
        <script src="../js/popup.js"></script>
    </body>
    </html>

### content-scripts和background通信 ###

content-scripts可以通过 chrome.runtime.sendMessage(message) 给background发送消息：

chrome.runtime.sendMessage('message content', (res) => {
        console.log('from background:', res)
    });

background通过chrome.runtime.onMessage.addListener()监听content-scripts发送的消息：

chrome.runtime.onMessage.addListener(function(message, sender, callback) {
       console.log(mesasge); // meesage content
       callback && callback('yes this from background')
    });

background主动给content-scripts发消息，首先得查找要给哪个tab发消息，使用chrome.tabs.query 这个方法查找到tab，再使用chrome.tabs.sendMessage 方法给tab发消息：

// {active: true, currentWindow: true} 表示查找当前屏幕下的active状态的tab;
    chrome.tabs.query({active: true, currentWindow: true}, function (tabs) {
        chrome.tabs.sendMessage(tabs[0].id, 'message content', (res) => {
            console.log('from content:', res)
        });
    });

content-scripts通过chrome.runtime.onMessage.addListener 去监听事件：

chrome.runtime.onMessage.addListener(function (message, sender, callback) {
        console.log(message, sender)
        callback && callback('yes this from content')
    });

注意：

1.消息内容可以直接发送JSON格式的对象。

2.popup和content的通信方式与上面一样。

3.如果popup和background都监听了从content发来的消息，两者都能收到监听消息，但是callback只会触发一次，被谁触发取决与谁先发送。

### inject-scripts和content-scripts ###

inject-scripts和content-scripts通信有两种方法：

1.window.postMessage发送，window.addEventListener接收

2.还有一种是自定义的DOM事件；

但是很少情况会是content-scripts去调inject-scripts，因为，可以，但是没必要....content-scripts完全可以自己处理一些API的事件监听，况且inject-scripts也只是content-scripts生成并插入到DOM里面的，所以在content-scripts眼里，inject-scripts就是个弟弟...

但是，很多用户触发的事件，需要通过inject-scripts告诉content-scripts，content-scripts再给background通信并且去做一些事情，然后再发消息告诉inject-scripts，从这个角度看：content-scripts就是一个inject-scripts的工具人！

（扯平了，完美。）

inject-scripts给content-scripts发消息：

window.postMessage({"test": '你好！工具人！'}, '*');

content-scripts接收消息:

window.addEventListener("message", function(message) {
        console.log('来了老弟！', message.data);
    }, false);

同样的，content-scripts给inject-scripts发消息是一样的。

## 练练手：HTTP Header 插件 ##

实现一个HTTP Header 插件，可以实现动态添加header，并且给网络请求自动加上header，header参数可以配置。

示例图：

![65e7a8063cffe7abaa8e8b6bbea1afc9.png][]

### Background 功能设计    ###

background复制存储、操作headers，对所有浏览器请求做一层拦截，并加上启用的headers。

注意：因为涉及到网络请求，所以需在manifest.json中添加权限：

{
        ...
        "permissions": [
            "storage", // 本地存储
            "webRequest", // 网络请求
            "webRequestBlocking", // 网络请求 阻塞式
            "<all_urls>" // 匹配的URL
        ]
        ...
    }

Background 功能伪代码:

// headers数据结构, 附带默认值;(可以改为本地存储)。
    const headers = [
        {
        key: 'Content-Type',
        value: 'application/x-www-form-urlencoded',
        enable: false,
      },
      {
        key: 'Test-Header',
        value: '按F进入坦克',
        enable: true,
      },
    ];
    
    // 获取、新增、删除、启用禁用
    function getHeaders () {
        return headers;
    }
    function addHeader (header) {
        headers.push(header);
    }
    function deleteHeader (index) {
        headers.splice(index, 1);
    }
    
    function toggleHeader(index) {
      headers[index].enable = !headers[index].enable;
    }
    ...
    
    // 请求拦截器
    // On install 在被安装的时候去初始化
    chrome.runtime.onInstalled.addListener(function(){
        // 添加事件  
        chrome.webRequest.onBeforeSendHeaders.addListener(requestHandle, {
            urls: ["<all_urls>"],// 拦截所有URL的请求
        },["blocking", "requestHeaders"]); // 阻塞式
        console.log('load');
    });
    
    // 添加header
    function requestHandle(request) {
        let requestHeaders = request.requestHeaders;
        // 添加headers
        headers.forEach(item => {
            if (item.enable) {
                requestHeaders.push({
                    name: item.key,
                    value: item.value,
                });
            }
        });
        return {requestHeaders};
    }

### chrome.webRequest的生命周期： ###

![8e9cc83b773e7823f69f950c50fa5fd4.png][]

详细参考：https://developer.chrome.com/extensions/webRequest

### popup 页面设计 ###

popup页面提供增加、删除、启用禁用功能接口，并且在每次打开popup页面的时候去background获取最新的header数据，展示在前台。

popup.js 功能伪代码：

// popup页面被打开时，去后台获取最新header
    window.onload = function () {
        let backend = chrome.extension.getBackgroundPage();
        // 调用background方法，获得headers
        let headers = backend.getHeaders();
        // 渲染header
        createElement(headers);
    }
    
    // 增加按钮
    function addHeader() {
        let backend = chrome.extension.getBackgroundPage();
        let key = document.querySelector('.key');
        let value =  document.querySelector('.value');
        let header = {
            key: key.value,
            value: value.value,
            enable: true
          }
        // 调用background方法，新增headers
        backend.addHeader(header);
        createElement(header);
    }
    // 启用禁用、删除功能
    function toggleHeader(index) {
      let backend = chrome.extension.getBackgroundPage();
      backend.toggleHeader(index);
    }
    
    function delHeader(index) {
      let backend = chrome.extension.getBackgroundPage();
      backend.deleteHeader(index);
    }

### 效果 ###

打开popup,添加一个header:

![2c70ebea615c18ea423dcd524f7f5731.png][]

随便打开一个网页，打开控制台查看RequestHeaders:

![b46f96241fafacc7cd1caccc91b9a599.png][]

## 总结    ##

*  很多权限、功能需要在manifest.json配置。
 *  content-scripts、popup、background、inject-scripts拥有的权限不一样，通信方式也不一样，理解各个脚本的特点，组合使用。
 *  开发调试可在后台背景页查看信息，popup、inject-scripts、content-scripts可直接审查元素调试。

Chrome 插件还有很多功能这里没有详细介绍，例如devtools。感兴趣的同学可以查阅下面的参考文档。

## 参考文档 ##

官方文档:https://developer.chrome.com/extensions

参考博客:https://www.cnblogs.com/liuxianan/p/chrome-plugin-develop.html

[34c73e833ba981284f889b921fc67626.png]: /images/20221023/fe144ac6498447a9b7cd8956ddcdbab6.png
[2c248402be65cce77dbf6dd5672738c0.png]: /images/20221023/b95736d4e70149018180e8a205b96c5c.png
[ceba7005af1f2b52ee5b288d19ab3454.png]: /images/20221023/07b3efaba4d647409b0a4d089978afd7.png
[8ff6cda63ac48f127d8a6428b4ba4cee.png]: /images/20221023/d47d9ac5cb5945faabb3c5a81ea2c150.png
[9bb6916345201f4e5af092a6264254f4.png]: /images/20221023/d1adf06bef7241f0a7ae88e76c1fad65.png
[927466e7fd673903373b36ac7f05a9c3.png]: /images/20221023/fd7682b542e948ec9df76cf6a7ac0b99.png
[fed07791a7ab102c176cae89d29d7c52.png]: /images/20221023/64b5a54fefd54ccc9e8f2ba02f6adab4.png
[e6cb51787529cb71391ae2e497e935a6.png]: /images/20221023/e6fc5619b595431ca585f84f0619c23b.png
[cbc7d34a7fef826104d4116ee0a0f081.png]: /images/20221023/8f74717d1db14a3582da860bb952c526.png
[3ea81e27fe91c83bcb51dd5c77e59581.png]: /images/20221023/b68d8a57e5f14ae1b7772d74bf8c245b.png
[909db98eb57d009d1ee3d31e096bb725.png]: /images/20221023/da6f4335222f4981a6ac9f69b53c8092.png
[115a11843e44a0c35553ea78cd2a6ee3.png]: /images/20221023/c993175d2fa347028a6d1323723bdb63.png
[31e75d9c48687b39065691c7bf68f5f7.png]: /images/20221023/50cc0d033ab6461681b00d65366c4249.png
[b98c3e64eb1e0f4b56fdb4d087c41ac4.png]: /images/20221023/599439b44ecb47b996a39a1b646d4af9.png
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