Chrome(扩展)插件开发（上）

1、前言

最近看到一篇关于Chrome扩展插件开发的非常优质的文章，在开发过程中得到了极大帮助，特地转载，原文地址：https://www.cnblogs.com/liuxianan/p/chrome-plugin-develop.html，下面是转载内容。

文章目录：

1.1、什么是Chrome插件

严格来讲，我们正在说的东西应该叫Chrome扩展(Chrome Extension)，真正意义上的Chrome插件是更底层的浏览器功能扩展，可能需要对浏览器源码有一定掌握才有能力去开发。鉴于Chrome插件的叫法已经习惯，本文也全部采用这种叫法，但读者需深知本文所描述的Chrome插件实际上指的是Chrome扩展。

Chrome插件是一个用Web技术开发、用来增强浏览器功能的软件，它其实就是一个由HTML、CSS、JS、图片等资源组成的一个.crx后缀的压缩包.

1.2、学习Chrome插件开发有什么意义

增强浏览器功能，轻松实现属于自己的“定制版”浏览器，等等。
Chrome插件提供了很多实用API供我们使用，包括但不限于：

  • 书签控制；
  • 下载控制；
  • 窗口控制；
  • 标签控制；
  • 网络请求控制，各类事件监听；
  • 自定义原生菜单；
  • 完善的通信机制；
  • 等等；

1.3、为什么是Chrome插件而不是Firefox插件

  1. Chrome占有率更高，更多人用；
  2. 开发更简单；
  3. 应用场景更广泛，Firefox插件只能运行在Firefox上，而Chrome除了Chrome浏览器之外，还可以运行在所有webkit内核的国产浏览器，比如360极速浏览器、360安全浏览器、搜狗浏览器、QQ浏览器等等；
  4. 除此之外，Firefox浏览器也对Chrome插件的运行提供了一定的支持；

2、开发与调试

Chrome插件没有严格的项目结构要求，只要保证本目录有一个manifest.json即可，也不需要专门的IDE，普通的web开发工具即可。

从右上角菜单->更多工具->扩展程序可以进入 插件管理页面，也可以直接在地址栏输入 chrome://extensions 访问。

勾选开发者模式即可以文件夹的形式直接加载插件，否则只能安装.crx格式的文件。Chrome要求插件必须从它的Chrome应用商店安装，其它任何网站下载的都无法直接安装，所以，其实我们可以把crx文件解压，然后通过开发者模式直接加载。

开发中，代码有任何改动都必须重新加载插件，只需要在插件管理页按下Ctrl+R即可，以防万一最好还把页面刷新一下。

3、核心介绍

3.1、manifest.json文件

这是一个Chrome插件最重要也是必不可少的文件，用来配置所有和插件相关的配置，必须放在根目录。其中，manifest_version、name、version3个是必不可少的，description和icons是推荐的。

下面给出的是一些常见的配置项，均有中文注释，完整的配置文档请戳https://developer.chrome.com/extensions/manifest。

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{
	// 清单文件的版本，这个必须写，而且必须是2
	"manifest_version": 2,
	// 插件的名称
	"name": "demo",
	// 插件的版本
	"version": "1.0.0",
	// 插件描述
	"description": "简单的Chrome扩展demo",
	// 图标，一般偷懒全部用一个尺寸的也没问题
	"icons":
	{
		"16": "img/icon.png",
		"48": "img/icon.png",
		"128": "img/icon.png"
	},
	// 会一直常驻的后台JS或后台页面
	"background":
	{
		// 2种指定方式，如果指定JS，那么会自动生成一个背景页
		"page": "background.html"
		//"scripts": ["js/background.js"]
	},
	// 浏览器右上角图标设置，browser_action、page_action、app必须三选一
	"browser_action": 
	{
		"default_icon": "img/icon.png",
		// 图标悬停时的标题，可选
		"default_title": "这是一个示例Chrome插件",
		"default_popup": "popup.html"
	},
	// 当某些特定页面打开才显示的图标
	/*"page_action":
	{
		"default_icon": "img/icon.png",
		"default_title": "我是pageAction",
		"default_popup": "popup.html"
	},*/
	// 需要直接注入页面的JS
	"content_scripts": 
	[
		{
			//"matches": ["http://*/*", "https://*/*"],
			// "<all_urls>" 表示匹配所有地址
			"matches": ["<all_urls>"],
			// 多个JS按顺序注入
			"js": ["js/jquery-1.8.3.js", "js/content-script.js"],
			// JS的注入可以随便一点，但是CSS的注意就要千万小心了，因为一不小心就可能影响全局样式
			"css": ["css/custom.css"],
			// 代码注入的时间，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"
		},
		// 这里仅仅是为了演示content-script可以配置多个规则
		{
			"matches": ["*://*/*.png", "*://*/*.jpg", "*://*/*.gif", "*://*/*.bmp"],
			"js": ["js/show-image-content-size.js"]
		}
	],
	// 权限申请
	"permissions":
	[
		"contextMenus", // 右键菜单
		"tabs", // 标签
		"notifications", // 通知
		"webRequest", // web请求
		"webRequestBlocking",
		"storage", // 插件本地存储
		"http://*/*", // 可以通过executeScript或者insertCSS访问的网站
		"https://*/*" // 可以通过executeScript或者insertCSS访问的网站
	],
	// 普通页面能够直接访问的插件资源列表，如果不设置是无法直接访问的
	"web_accessible_resources": ["js/inject.js"],
	// 插件主页，这个很重要，不要浪费了这个免费广告位
	"homepage_url": "https://www.baidu.com",
	// 覆盖浏览器默认页面
	"chrome_url_overrides":
	{
		// 覆盖浏览器默认的新标签页
		"newtab": "newtab.html"
	},
	// Chrome40以前的插件配置页写法
	"options_page": "options.html",
	// Chrome40以后的插件配置页写法，如果2个都写，新版Chrome只认后面这一个
	"options_ui":
	{
		"page": "options.html",
		// 添加一些默认的样式，推荐使用
		"chrome_style": true
	},
	// 向地址栏注册一个关键字以提供搜索建议，只能设置一个关键字
	"omnibox": { "keyword" : "go" },
	// 默认语言
	"default_locale": "zh_CN",
	// devtools页面入口，注意只能指向一个HTML文件，不能是JS文件
	"devtools_page": "devtools.html"
}

3.2. content-scripts

所谓content-scripts，其实就是Chrome插件中向页面注入脚本的一种形式（虽然名为script，其实还可以包括css的），借助content-scripts我们可以实现通过配置的方式轻松向指定页面注入JS和CSS（如果需要动态注入，可以参考下文），最常见的比如：广告屏蔽、页面CSS定制，等等。

示例配置：

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{
// 需要直接注入页面的JS
"content_scripts": 
[
	{
  	//"matches": ["http://*/*", "https://*/*"],
  	// "<all_urls>" 表示匹配所有地址
  	"matches": ["<all_urls>"],
  	// 多个JS按顺序注入
  	"js": ["js/jquery-1.8.3.js", "js/content-script.js"],
  	// JS的注入可以随便一点，但是CSS的注意就要千万小心了，因为一不小心就可能影响全局样式
  	"css": ["css/custom.css"],
  	// 代码注入的时间，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"
	}
],
}

特别注意，如果没有主动指定run_at为document_start（默认为document_idle），下面这种代码是不会生效的：

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document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() { console.log('我被执行了！'); });

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injected js来实现。content-scripts不能访问绝大部分chrome.xxx.api，除了下面这4种：

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

其实看到这里不要悲观，这些API绝大部分时候都够用了，非要调用其它API的话，你还可以通过通信来实现让background来帮你调用（关于通信，后文有详细介绍）。

好了，Chrome插件给我们提供了这么强大的JS注入功能，剩下的就是发挥你的想象力去玩弄浏览器了。

3.3、 background

后台（姑且这么翻译吧），是一个常驻的页面，它的生命周期是插件中所有类型页面中最长的，它随着浏览器的打开而打开，随着浏览器的关闭而关闭，所以通常把需要一直运行的、启动就运行的、全局的代码放在background里面。

background的权限非常高，几乎可以调用所有的Chrome扩展API（除了devtools），而且它可以无限制跨域，也就是可以跨域访问任何网站而无需要求对方设置CORS。

经过测试，其实不止是background，所有的直接通过`chrome-extension://id/xx.html`这种方式打开的网页都可以无限制跨域。

配置中，background可以通过page指定一张网页，也可以通过scripts直接指定一个JS，Chrome会自动为这个JS生成一个默认的网页：

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{
	// 会一直常驻的后台JS或后台页面
	"background":
	{
		// 2种指定方式，如果指定JS，那么会自动生成一个背景页
		"page": "background.html"
		//"scripts": ["js/background.js"]
	},
}

需要特别说明的是，虽然你可以通过chrome-extension://xxx/background.html直接打开后台页，但是你打开的后台页和真正一直在后台运行的那个页面不是同一个，换句话说，你可以打开无数个background.html，但是真正在后台常驻的只有一个，而且这个你永远看不到它的界面，只能调试它的代码。

3.4、event-pages

这里顺带介绍一下event-pages，它是一个什么东西呢？鉴于background生命周期太长，长时间挂载后台可能会影响性能，所以Google又弄一个event-pages，在配置文件上，它与background的唯一区别就是多了一个persistent参数：

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{
	"background":
	{
		"scripts": ["event-page.js"],
		"persistent": false
	},
}

它的生命周期是：在被需要时加载，在空闲时被关闭，什么叫被需要时呢？比如第一次安装、插件更新、有content-script向它发送消息，等等。

除了配置文件的变化，代码上也有一些细微变化，个人这个简单了解一下就行了，一般情况下background也不会很消耗性能的。

3.5、 popup

popup是点击browser_action或者page_action图标时打开的一个小窗口网页，焦点离开网页就立即关闭，一般用来做一些临时性的交互。

popup可以包含任意你想要的HTML内容，并且会自适应大小。可以通过default_popup字段来指定popup页面，也可以调用setPopup()方法。

配置方式：

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{
	"browser_action":
	{
		"default_icon": "img/icon.png",
		// 图标悬停时的标题，可选
		"default_title": "这是一个示例Chrome插件",
		"default_popup": "popup.html"
	}
}

需要特别注意的是，由于单击图标打开popup，焦点离开又立即关闭，所以popup页面的生命周期一般很短，需要长时间运行的代码千万不要写在popup里面。

在权限上，它和background非常类似，它们之间最大的不同是生命周期的不同，popup中可以直接通过chrome.extension.getBackgroundPage()获取background的window对象。

3.6、 injected-script

这里的injected-script是我给它取的，指的是通过DOM操作的方式向页面注入的一种JS。为什么要把这种JS单独拿出来讨论呢？又或者说为什么需要通过这种方式注入JS呢？

这是因为content-script有一个很大的“缺陷”，也就是无法访问页面中的JS，虽然它可以操作DOM，但是DOM却不能调用它，也就是无法在DOM中通过绑定事件的方式调用content-script中的代码（包括直接写onclick和addEventListener2种方式都不行），但是，“在页面上添加一个按钮并调用插件的扩展API”是一个很常见的需求，那该怎么办呢？其实这就是本小节要讲的。

在content-script中通过DOM方式向页面注入inject-script代码示例：

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// 向页面注入JS
function injectCustomJs(jsPath)
{
	jsPath = jsPath || 'js/inject.js';
	var temp = document.createElement('script');
	temp.setAttribute('type', 'text/javascript');
	// 获得的地址类似：chrome-extension://ihcokhadfjfchaeagdoclpnjdiokfakg/js/inject.js
	temp.src = chrome.extension.getURL(jsPath);
	temp.onload = function()
	{
		// 放在页面不好看，执行完后移除掉
		this.parentNode.removeChild(this);
	};
	document.head.appendChild(temp);
}

你以为这样就行了？执行一下你会看到如下报错：

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Denying load of chrome-extension://efbllncjkjiijkppagepehoekjojdclc/js/inject.js. Resources must be listed in the web_accessible_resources manifest key in order to be loaded by pages outside the extension.

意思就是你想要在web中直接访问插件中的资源的话必须显示声明才行，配置文件中增加如下：

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{
	// 普通页面能够直接访问的插件资源列表，如果不设置是无法直接访问的
	"web_accessible_resources": ["js/inject.js"],
}

至于inject-script如何调用content-script中的代码，后面我会在专门的一个消息通信章节详细介绍。

3.7、 homepage_url

开发者或者插件主页设置，一般会在如下2个地方显示：


4、Chrome插件的8种展示形式

4.1、browserAction(浏览器右上角)

通过配置browser_action可以在浏览器的右上角增加一个图标，一个browser_action可以拥有一个图标，一个tooltip，一个badge和一个popup。

示例配置如下：

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"browser_action":
{
	"default_icon": "img/icon.png",
	"default_title": "这是一个示例Chrome插件",
	"default_popup": "popup.html"
}

4.1.1、图标

browser_action图标推荐使用宽高都为19像素的图片，更大的图标会被缩小，格式随意，一般推荐png，可以通过manifest中default_icon字段配置，也可以调用setIcon()方法。

4.1.2、 tooltip

修改browser_action的manifest中default_title字段，或者调用setTitle()方法。

4.1.3、 badge

所谓badge就是在图标上显示一些文本，可以用来更新一些小的扩展状态提示信息。因为badge空间有限，所以只支持4个以下的字符（英文4个，中文2个）。badge无法通过配置文件来指定，必须通过代码实现，设置badge文字和颜色可以分别使用setBadgeText()和setBadgeBackgroundColor()。

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chrome.browserAction.setBadgeText({text: 'new'});
chrome.browserAction.setBadgeBackgroundColor({color: [255, 0, 0, 255]});

4.2、 pageAction(地址栏右侧)

所谓pageAction，指的是只有当某些特定页面打开才显示的图标，它和browserAction最大的区别是一个始终都显示，一个只在特定情况才显示。

需要特别说明的是早些版本的Chrome是将pageAction放在地址栏的最右边，左键单击弹出popup，右键单击则弹出相关默认的选项菜单：

而新版的Chrome更改了这一策略，pageAction和普通的browserAction一样也是放在浏览器右上角，只不过没有点亮时是灰色的，点亮了才是彩色的，灰色时无论左键还是右键单击都是弹出选项：

调整之后的pageAction我们可以简单地把它看成是可以置灰的browserAction。

  • chrome.pageAction.show(tabId) 显示图标；
  • chrome.pageAction.hide(tabId) 隐藏图标；

示例(只有打开百度才显示图标)：

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// manifest.json
{
	"page_action":
	{
		"default_icon": "img/icon.png",
		"default_title": "我是pageAction",
		"default_popup": "popup.html"
	},
	"permissions": ["declarativeContent"]
}

// background.js
chrome.runtime.onInstalled.addListener(function(){
	chrome.declarativeContent.onPageChanged.removeRules(undefined, function(){
		chrome.declarativeContent.onPageChanged.addRules([
			{
				conditions: [
					// 只有打开百度才显示pageAction
					new chrome.declarativeContent.PageStateMatcher({pageUrl: {urlContains: 'baidu.com'}})
				],
				actions: [new chrome.declarativeContent.ShowPageAction()]
			}
		]);
	});
});

效果图：

4.3. 右键菜单

通过开发Chrome插件可以自定义浏览器的右键菜单，主要是通过chrome.contextMenusAPI实现，右键菜单可以出现在不同的上下文，比如普通页面、选中的文字、图片、链接，等等，如果有同一个插件里面定义了多个菜单，Chrome会自动组合放到以插件名字命名的二级菜单里，如下：

4.3.1. 最简单的右键菜单示例

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// manifest.json
{"permissions": ["contextMenus"]}

// background.js
chrome.contextMenus.create({
	title: "测试右键菜单",
	onclick: function(){alert('您点击了右键菜单！');}
});

4.3.2. 添加右键百度搜索

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// manifest.json
{"permissions": ["contextMenus"， "tabs"]}

// background.js
chrome.contextMenus.create({
	title: '使用度娘搜索：%s', // %s表示选中的文字
	contexts: ['selection'], // 只有当选中文字时才会出现此右键菜单
	onclick: function(params)
	{
		// 注意不能使用location.href，因为location是属于background的window对象
		chrome.tabs.create({url: 'https://www.baidu.com/s?ie=utf-8&wd=' + encodeURI(params.selectionText)});
	}
});

效果如下：

4.3.3. 添加右键百度搜索

这里只是简单列举一些常用的，完整API参见：https://developer.chrome.com/extensions/contextMenus

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chrome.contextMenus.create({
	type: 'normal'， // 类型，可选：["normal", "checkbox", "radio", "separator"]，默认 normal
	title: '菜单的名字', // 显示的文字，除非为“separator”类型否则此参数必需，如果类型为“selection”，可以使用%s显示选定的文本
	contexts: ['page'], // 上下文环境，可选：["all", "page", "frame", "selection", "link", "editable", "image", "video", "audio"]，默认page
	onclick: function(){}, // 单击时触发的方法
	parentId: 1, // 右键菜单项的父菜单项ID。指定父菜单项将会使此菜单项成为父菜单项的子菜单
	documentUrlPatterns: 'https://*.baidu.com/*' // 只在某些页面显示此右键菜单
});
// 删除某一个菜单项
chrome.contextMenus.remove(menuItemId)；
// 删除所有自定义右键菜单
chrome.contextMenus.removeAll();
// 更新某一个菜单项
chrome.contextMenus.update(menuItemId, updateProperties);

4.4. override(覆盖特定页面)

使用override页可以将Chrome默认的一些特定页面替换掉，改为使用扩展提供的页面。

扩展可以替代如下页面：

  • 历史记录：从工具菜单上点击历史记录时访问的页面，或者从地址栏直接输入 chrome://history
  • 新标签页：当创建新标签的时候访问的页面，或者从地址栏直接输入 chrome://newtab
  • 书签：浏览器的书签，或者直接输入 chrome://bookmarks

注意：

  • 一个扩展只能替代一个页面；
  • 不能替代隐身窗口的新标签页；
  • 网页必须设置title，否则用户可能会看到网页的URL，造成困扰；

下面的截图是默认的新标签页和被扩展替换掉的新标签页。

代码（注意，一个插件只能替代一个默认页，以下仅为演示）：

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"chrome_url_overrides":
{
	"newtab": "newtab.html",
	"history": "history.html",
	"bookmarks": "bookmarks.html"
}

4.5. option(选项页)

所谓options页，就是插件的设置页面，有2个入口，一个是右键图标有一个“选项”菜单，还有一个在插件管理页面：


在Chrome40以前，options页面和其它普通页面没什么区别，Chrome40以后则有了一些变化。

我们先看老版的options：

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{
	// Chrome40以前的插件配置页写法
	"options_page": "options.html",
}

这个页面里面的内容就随你自己发挥了，配置之后在插件管理页就会看到一个选项按钮入口，点进去就是打开一个网页，没啥好讲的。

再来看新版的optionsV2：

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{
    "options_ui": {
        "page": "options.html",
        // 添加一些默认的样式，推荐使用
        "chrome_style": true
    },
}

options.html的代码我们没有任何改动，只是配置文件改了，之后效果如下：

看起来是不是高大上了？

几点注意：

  • 为了兼容，建议2种都写，如果都写了，Chrome40以后会默认读取新版的方式；
  • 新版options中不能使用alert；
  • 数据存储建议用chrome.storage，因为会随用户自动同步；

4.6. 桌面通知

Chrome提供了一个chrome.notificationsAPI以便插件推送桌面通知，暂未找到chrome.notifications和HTML5自带的Notification的显著区别及优势。

在后台JS中，无论是使用chrome.notifications还是Notification都不需要申请权限（HTML5方式需要申请权限），直接使用即可。

最简单的通知：

代码：

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chrome.notifications.create(null, {
	type: 'basic',
	iconUrl: 'img/icon.png',
	title: '这是标题',
	message: '您刚才点击了自定义右键菜单！'
});

5、5种类型的JS对比

Chrome插件的JS主要可以分为这5类：injected script、content-script、popup js、background js和devtools js，

权限对比

JS种类 可访问的API DOM访问情况 JS访问情况 直接跨域
injected script 和普通JS无任何差别，不能访问任何扩展API 可以访问 可以访问 不可以
content script 只能访问 extension、runtime等部分API 可以访问 不可以 不可以
popup js 可访问绝大部分API，除了devtools系列 不可直接访问 不可以 可以
background js 可访问绝大部分API，除了devtools系列 不可直接访问 不可以 可以
devtools js 只能访问 devtools、extension、runtime等部分API 可以 可以 不可以
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    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

      jsonContent:
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    pages: false
    posts:
      title: true
      date: true
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