Tauri：跨平台探索之旅

news2024/11/16 9:54:24

一、简介

  Tauri 是一个跨平台 GUI 框架，与 Electron 的思想基本类似。都是属于跨平台技术的解决方案

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优缺点快速分析

  我们一般会把tauri作为 Electron 的替代方案，electron优点咱们不看，这里就提两个electron比较明显的问题：

  1. 安装包大小。Electron 应用程序需要内置 Chromium 渲染引擎和 Node.js 环境，导致项目安装包很大。

  2. 资源占用。Electron 占用较高的 CPU 和内存资源，作为小型的工具类项目应用，用户体验会不太友好。

  3. 启动时间稍显长。

  Tauri 作为一种使用 Rust 和 Web 技术栈构建跨平台桌面应用的框架。这里也分析一下它的几个优点和缺点：

  • 优点

  1. 高性能：Tauri 使用 Rust 语言编写底层代码，具有内存安全、高性能和并发性等优点。

  2. 跨平台支持：Tauri 支持多个平台，如 Windows、macOS 和 Linux，可以帮助开发者轻松地构建跨平台的应用。

  3. 小安装包：由于 Tauri 应用程序使用原生控件和 Web 技术结合的方式，因此安装包相对较小。

  4. 启用时间较短。

  5. 安全性：使用操作系统的原生 GUI 控件来创建应用程序界面，从而提高了应用程序的可访问性和安全性。

  • 缺点

  1. 学习成本：由于 Tauri 使用 Rust 和 Web 技术进行开发，因此需要具备一定的 Rust 和 Web 开发经验，对于新手开发者来说可能需要一定的学习成本。

  2. 社区规模：相比于其他框架，Tauri 的社区规模还相对较小，可能需要开发者自行解决一些问题。

  3. 可维护性：Tauri 尚处于快速发展阶段，可能存在 API 变动和不稳定的情况。以及webview也会有一些本身自带的兼容性问题等等。

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对比Tauri和Electron

  总的来说，Tauri 是一种非常有潜力的框架，它可以帮助开发者快速构建高性能、跨平台的桌面应用。但是，它也存在一些学习成本和可维护性等方面的问题，需要开发者在选型的时候有更多的思考。

二、使用教程

2.1 环境准备（以mac环境为例）

  其他环境的可以参考官方教学文档，在此不做赘述

  1. 安装 CLang 和 macOS 开发依赖项

xcode-select --install

  1. 安装Rust

curl --proto '=https' --tlsv1.2 https://sh.rustup.rs -sSf | sh

2.2 构建项目

  使用 pnpm 创建项目

pnpm create tauri-app
fe49f26756db1def80d5e5aba7d4bb4e.png

  选择完你熟悉的项目配置后，执行提示的内容，运行项目，会自动在桌面弹出初始化的窗口

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2.3 项目构成

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  • dist：web项目打包编译目录

  • src：vue前端页面代码（渲染进程）

  • src-tauri：rust相关（主进程）

2.4 完善项目配置

  完成项目内容后，我们可以在 tauri.conf.json 文件中配置 Webview 的选项，包括 Webview 库的版本、窗口大小、窗口样式、窗口标题、用户代理字符串等。182bb52db39b235474fa61cf36150995.png

2.5 打包

pnpm tauri build

  直接执行打包会直接报个错18284f8b2c04ca23d2d8f1f67b533bd3.png  将tauri.conf.js的默认配置修改为build

9ed2a68e137be7973bd7d14443b8aeb6.png  再次执行打包就好了，然后直接安装使用

ebb1b06bb60556c96982c07c3516e05d.png

  到此为止，我们体验了一把使用 Tauri 开发桌面端应用的流程。可以感知到，它对前端开发者是比较友好的，但是如果想深入掌握它，需要学习 Rust。

三、整体构成

  Tauri主要基于以下几个关键技术：

  1. Rust

  2. Web技术

  3. Webview

  整体结构大致长这样👇🏻ab90c724fea2a1197ad6201eb28e41b0.png

  • 在 Tauri 架构中，Rust 应用程序是整个系统的核心，它提供了 Tauri API 的实现。通过tauri api让 Rust 应用程序与 WebView 和 Web 内容进行交互。

  • WebView 是一个通用的 Web 容器，通常基于底层平台的内置 Web 技术实现，例如：macOS 上的 WKWebView 和 Windows 上的 Edge WebView。WebView 用于加载 Web 内容，使其可以显示在原生桌面应用程序中。

  • Web 内容是在 WebView 中加载的 HTML、CSS 和 JavaScript 代码。Tauri 可以加载远程 Web 内容，也可以加载本地 Web 内容，例如打包在原生应用程序中的 Web 资源。

  通过这个架构，Tauri 提供了一种快速创建跨平台原生桌面应用程序的方法，充分利用了 Rust 的性能和 Web 技术的灵活性。那么，接下来简单讲一下这三块都有哪些内容。

3.1  Rust

  1. 语言

      Tauri的核心是使用 Rust 语言编写的。在 Tauri 中，Rust 代码用于调用本地操作系统的 API，实现应用的后端逻辑，并与前端 Web 技术进行交互。Rust的一些主要特性包括：

  • 内存安全：Rust 的所有权系统可以有效避免内存泄漏和空指针等问题，确保程序在运行时不会发生崩溃。

  • 线程安全：Rust 的并发模型允许开发者编写线程安全的代码，可以在多核处理器上并行执行，提高应用的性能。

  • 高性能：Rust 的编译器会在编译时进行优化，生成的二进制文件具有很好的性能表现。

  • 易于与其他语言交互：Rust 支持与其他语言进行交互，例如与 JavaScript 进行交互，这在 Tauri 中非常重要。

  • 除了上述特性，Rust 还有其他很多特性和优点，如代码可读性、错误处理、模式匹配等，这些特性在 Tauri 中也会得到充分的发挥。

  总之，Tauri 的 Rust 代码是实现其核心功能的关键，使用 Rust 可以有效避免一些常见的安全漏洞，并且可以保证应用具有高性能、可靠性和扩展性。

  1. 库的使用

  Tauri 使用了多个 Rust 库，主要包括以下几个方面：

  • 底层平台库：Tauri 使用了多个底层平台库，包括 winapi（Windows 平台）、cocoa（macOS 平台）、gtk（Linux 平台）等，这些库提供了与操作系统交互的接口，使得 Tauri 可以在不同的平台上实现一致的行为，达到抹平差异的目的。

  • Webview 库：Tauri 使用了多个 Webview 库，包括 webview, wry, cef, tao, nwjs 等，不同的平台使用不同的 Webview 库。这些库提供了在 Rust 代码中嵌入 Webview 的能力，使得 Tauri 可以在桌面应用中集成 Web 技术。

  • 异步编程库：Tauri 使用了 async-std 库来实现异步编程。这个库提供了基于 async/await 的异步编程模型，使得 Tauri 可以使用 Rust 的强类型和安全性，同时又能够处理异步操作。

  • 序列化和反序列化库：Tauri 使用了 serde 库来进行数据的序列化和反序列化。这个库提供了基于属性宏的序列化和反序列化方式，使得 Tauri 可以方便地在 JavaScript 和 Rust 之间传递数据。

  • 日志库：Tauri 使用了 env_logger 库来进行日志记录。这个库提供了一种灵活的日志记录方式，使得 Tauri 可以在开发和调试时方便地记录日志。

  • 其他库：除了上述库之外，Tauri 还使用了其他一些 Rust 库，包括 lazy_static（懒加载静态变量库）、serde_json（JSON 序列化和反序列化库）、walkdir（遍历目录和文件库）等，这些库提供了丰富的功能，使得 Tauri 可以实现更加复杂的功能。

3.2  Web

  在Tauri中，Web技术主要用于两个方面：一是创建应用程序的UI界面，二是通过Webview与Rust代码通信。

  先看看创建界面：我们可以使用HTML、CSS和JavaScript来创建应用程序的UI界面，也能够集成当前所有Web项目里头（包括React、Vue、Angular等等）。

2cf284454196e4aa8b72087725a24369.png

  接下来看看如何让Webview与Rust代码通信。

定义Tauri事件

  可以写在main.rs里

#[tauri::command]
fn hello(name: String) -> String {
  format!("Hello, {}!", name)
}

fn main() {
  tauri::Builder::default()
    .invoke_handler(tauri::generate_handler![hello])
    .run(tauri::generate_context!())
    .expect("error while running tauri application");
}

  在上面的代码中，我们定义了一个hello函数，并使用tauri::command宏将其注册为一个Tauri事件。该函数接受一个名为name的字符串参数，并返回一个格式化的问候语

在JavaScript代码中发送事件

  在JavaScript代码中，我们可以使用window.tauri.invoke方法来发送一个Tauri事件。例如，我们可以编写以下代码来调用Rust中的hello事件：

window.tauri.invoke('hello', { name: 'Alice' })
  .then(response => {
    console.log(response); // 输出 "Hello, Alice!"
  });

3.3  Webview

  在Tauri中，Webview是负责渲染应用程序UI的核心组件。具体来说，Webview是一个用于显示网页内容的窗口，类似于浏览器中的标签页。Tauri使用Webview作为应用程序的UI引擎，并使用Rust和JavaScript代码来控制UI的行为。

  Tauri使用了一些第三方的Webview引擎，例如：webview、wry 和 cocoa webview。这些Webview引擎为Tauri提供了不同的支持平台和不同的性能特征。

  另外，Tauri提供了一组Rust API，可以用于与Webview进行交互，例如：

  • tauri::window: 用于与当前窗口进行交互。

  • tauri::event: 用于发送事件到Webview。

  • tauri::menu: 用于在Webview中创建菜单。

  除了使用Rust API之外，我们还可以使用JavaScript代码与Webview进行交互。例如，我们可以使用以下代码在JavaScript代码中获取Webview的引用：

const webview = window.tauri.promisified({
  cmd: 'getWebview'
});

  当我们获取了Webview的引用之后，我们可以使用JavaScript API来控制Webview的行为，例如：

  • webview.addEventListener: 监听Webview事件。

  • webview.postMessage: 向Webview发送消息。

  • webview.executeJavaScript: 在Webview中执行JavaScript代码。

  通过使用这些API，我们可以实现高度自定义的UI界面，同时也可以方便地与Rust代码进行通信和交互。

四、资源 & 文档

  • Tauri官方文档 - https://tauri.app/

  • Awesome Tauri（精选的 Tauri 生态系统和社区中最好的东西，包含插件和应用，可以借鉴和学习） -  http://github.com/tauri-apps/awesome-tauri。

  • Tauri issues（Tauri问答）- http://github.com/tauri-apps/tauri/issues

  • Tauri discussions（Tauri讨论社区） - http://github.com/tauri-apps/tauri/discussions

  • Rust 编程语言基本语法学习- http://doc.rust-lang.org/book/

  • crates.io（Rust生态的包管理网站） - http://doc.rust-lang.org/book/

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