从零开始,快速开发一个|从零开始,快速开发一个 chrome 插件,爬取网页内容

概述 最近在边学边开发一个 chrome 插件,帮人家爬取网站的内容,所以总结下开发时遇到的问题,怎么从零开始开发一个 chrome 插件,实现爬取网站内容、脚本间数据通信、脚本权限和 Tab 的控制等功能。
其实 chrome 的文档有很详细的快速开始的教程,有兴趣的可以看官方教程:Getting started。本篇总结的内容,主要记录我在开发插件时遇到的问题,会比官方的快速教程涉及的内容更多点。
准备 我们要做一个 chrome插件,功能是根据网站的列表,点击对应的详情,获取里面的详细内容,最后在一个自定义页面查看爬取的内容。
我这里已经把下面的内容整合成一个项目了,如果嫌麻烦,可以直接 clone 这个仓库:chrome 插件 demo
首先需要新建一个项目,添加对应的文件,文件结构如下:

. ├── data.json # list.html 和 detail.html 使用到的数据 ├── demo │├── background.js │├── common.js │├── getDetail.js │├── getList.js │├── jquery.min.js │├── manifest.json │├── popup.html │└── popup.js ├── detail.html # 要爬取的详情页 └── list.html # 要爬取的列表页

整个插件的开发,上面的文件都会用到,后面会一一对其补充内容,用到哪个文件,再解释其作用。
准备爬取的网页内容
我这里截取了一部分的数据,但也足够使用,修改 data.json
const DATA = https://www.it610.com/article/{"array": [ { "name": "Amy Rodriguez", "id": "63000019860511796X" }, { "name": "Jose Harris", "id": "14000019891212344X" }, { "name": "Kenneth Jones", "id": "150000200908039343" }, { "name": "Elizabeth Wilson", "id": "630000197205295754" }, { "name": "Elizabeth Hall", "id": "32000020040726080X" }, { "name": "Frank Garcia", "id": "410000199606123660" }, { "name": "George White", "id": "320000198909170249" }, { "name": "Susan Walker", "id": "610000198001276878" }, { "name": "Deborah Brown", "id": "810000200504028347" }, { "name": "Angela Hernandez", "id": "630000197207149056" }, { "name": "Jason Hall", "id": "620000198209225078" }, { "name": "Robert Clark", "id": "350000197212127591" }, { "name": "Shirley Thomas", "id": "50000020100911686X" }, { "name": "Mark Miller", "id": "650000200506212412" }, { "name": "Dorothy Jones", "id": "610000200708203138" }, { "name": "Gary Lopez", "id": "140000198703280844" }, { "name": "Margaret Davis", "id": "520000200206107072" }, { "name": "Steven Allen", "id": "330000201501316327" }, { "name": "Brenda Lewis", "id": "520000199709270757" } ] }

list.html 有一些我自己测试的逻辑,不用关心这个文件,修改 list.html
Document.item { display: flex; width: 500px; } .page { display: flex; } .prev, .next { width: 50px; height: 50px; display: flex; align-items: center; justify-content: center; margin: 20px; } 1

修改 detail.html
Document

list.htmldetail.html 为了模拟更真实的情况,我采用异步渲染数据的形式。
mainfest.json 配置
首先我们修改 manifest.json
{ "name": "Test", "description": "chrome 插件", "version": "1.0", "manifest_version": 3, "background": { "service_worker": "background.js" }, "permissions": [ "storage", "tabs" ], "action": { "default_popup": "popup.html" }, "content_scripts": [ { "matches": ["file:///*/chrome-extension-demo/detail.html*"], "js": [ "getDetail.js"] }, { "matches": ["file:///*/chrome-extension-demo/list.html"], "js": ["getList.js"] } ] }

namedescriptionversion 这些字段,就是字面意思,对该插件的一些信息声明。
background:相当于整个插件的核心,管理事件。
permissions: 告诉浏览器你需要用到什么权限。
popup:弹窗页面,其实都是 html,只不过它的打开形式是通过点击在浏览器右上方的 icon,一个弹窗的形式。
content_scripts:接收一个数组,根据你的 matches 注入对应的 js 到页面内执行。
导入到 chrome
我们现在可以把插件导入到 chrome,在浏览器输入 chrome://extensions/ 并打开,会看到下图:
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我们打开开发者模式,并点击加载扩展程序,选择我们的插件根目录
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会看到插件导入成功,现在是启动状态,然后在浏览器盯住显示:
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现在插件导入成功了。
基本运行原理
我们的准备工作完成了,在开发前要明白我们 chrome 插件基本的运行逻辑:
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简单来说:
当我们将插件导入到 chrome 并启动后,background.js 就会执行。
当我们点击右上角的 icon 时,就会渲染 popup.html,当弹窗关闭后,popup.html 就会销毁。
当我们访问网页时,如果命中 manifest.jsoncontent_scripts 时,就会执行对应的脚本,每当刷新页面,都会重新执行脚本,这个要注意。
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来自于 chorme 官方文档: https://developer.chrome.com/...
这图是来自于官方文档的,是关于不同的脚本之间是如何通信的,可以看到整个通信的流程,核心是 background.js
总结一下,popup 是帮助我们更方便地使用插件,不是必须;contentscript 是我们的处理网页内容的核心,background.js 是用于管理整个插件的事件通信和做一些全局性的操作。
开发 使用 content_scripts 获取列表和详情的内容
第一步,我们要实现下面的三个功能:
  1. 通过 getList.js 检查列表页的内容
  2. 找到详情链接点击
  3. 在详情页使用 getDetail.js 获取详情内容并存储到插件缓存
  4. 详情页发送后,关闭当前页面
列表页的脚本 修改 getList.js
function checkData(executeNum, callback, maxNum = 10) { if (executeNum >= maxNum) { console.log('100秒过去了,但没有检查到内容') return } setTimeout(() => { if (!!document.querySelector('.item')) { callback() } else { checkData(executeNum + 1, callback) } }, 1000); }function getData() { const items = document.querySelectorAll('.item') console.log(items) items.forEach(item => { item.querySelector('.item-id').click() }) }checkData(0, getData)

我们逐行分析,为什么要这样写。
首先,整个 js 文件的代码是没有被嵌套的,但这些生命的函数是不会被注入到页面的全局对象,chrome 会提供类似沙箱的效果进行隔离的。但如果你想在页面的全局对象添加属性或方法,可以直接 widnow.a = 1 进行添加。
该文件有两个个函数,checkDatagetData
先看下 checkData,它是用于检测页面的内容是否符合我们需要,因为我们处理的网页大部分都是异步的,当浏览器执行你的脚本时,你的数据可能还没渲染出来,所以这时候需要一个轮询的逻辑,不断地检测页面内容,是否符合要求
function checkData(executeNum, callback, maxNum = 10) { if (executeNum >= maxNum) { console.log('100秒过去了,但没有检查到内容') return } setTimeout(() => { if (!!document.querySelector('.item')) { callback() } else { checkData(executeNum + 1, callback) } }, 1000); }

每次等待 1s ,再次进行检测。我们检测的依据,就是这个 dom 是否存在,当发现存在时,则只需回调。这里的回调,我们用的是 getData 函数:
function getData() { document.querySelectorAll('.item').forEach(item => { item.querySelector('.item-id').click() }) }

我们这里是简单处理,直接打开所有的内容详情页,但我个人比较倾向于设计一个任务队列,按量去执行任务。
到这里,getList.js 任务已经完成了,我们再看下 getDetail.js
详情页的脚本
function checkData(executeNum, callback, maxNum = 10) { if (executeNum >= maxNum) { console.log('100秒过去了,但没有检查到内容') return } setTimeout(() => { if (!!document.querySelector('.id')) { callback() } else { checkData(executeNum + 1, callback) } }, 1000); }function getData() { const name = document.querySelector('.name').innerHTML const id = document.querySelector('.id').innerHTML chrome.runtime.sendMessage({ data: { name, id }, close: true }) }checkData(0, getData)

和列表有点类似,同样是一个检测函数和一个获取数据函数。我们主要看下这个:
chrome.runtime.sendMessage({ data: { name, id }, close: true })

chrome 这属性,如果没有注入对应的脚本进去,是不会找到的,这行代码的功能是将数据发送给 background
详情页只做一个获取数据并发送给 background 的操作,这里发送了爬取的数据和 closeclose 是告诉 background 这次的发送事件,要把对应的 tab 关闭。
存储数据和关闭 Tab 发送事件写好了,现在要添加一个监听事件,这才能获取详情页发送的数据,修改 background.js
chrome.runtime.onMessage.addListener(async (msg, sender) => { if (msg.close) { chrome.tabs.remove(sender.tab.id) } if (msg.data) { chrome.storage.sync.get(['data'], function(result) { chrome.storage.sync.set({ data: [...result.data, msg.data] }, function() { console.log('设置数据成功') }); }); } })

这里添加了一个监听事件,当任何一个页面使用了 sendMessage 都会在这里接收到。
msg.close 存在时,就会根据 sender.tab.id ,使用 chrome.tabs.remove 关闭对应的 tab。
msg.data 存在时,使用 chrome.storage.sync API,进行数据缓存。因为我们是增量添加,所以每次存储前都需要先获取之前的值。
我们可以打开 list.html 试试效果。在打开前,要先对插件进行刷新操作,只要你修改了代码,就需要进行刷新。
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可以看到现在已经实现了上面所说的功能,进入列表页,会自动打开详情页,而详情页会爬取内容发送给 backgroundbackground 将数据缓存并关闭对应的 tab。
查看爬取的内容
现在已经将内容爬取完了,需要查看爬取数据,我们使用 popup.html 把爬取内容展示出来。
修改 popup.html
Document.wrap { width: 300px; padding: 24px; }

修改 popup.js
const btn = document.querySelector('#show')function log(txt) { document.querySelector('.log') .appendChild(document.createElement('div')) .innerText = "> " + txt; }btn.addEventListener('click', () => { document.querySelector('.log').innerHTML = '' chrome.storage.sync.get(['data'], function(result) { (result.data || []).forEach(({ name }) => { log(name) }) }) })

这里的逻辑很简单,popup.html 就是弹窗渲染的内容,popup.js 是对应执行的脚本,点击按钮,把 chrome.storage.sync 的数据展示出来。
要注意一点,在开头有说过,我们所用的 chrome API 基本上都要在 manifest.json 进行声明:
{ "permissions": [ "storage", "tabs" ] }

至此,我们这个小 demo 已经开发完了,功能很简单,但已经覆盖了很多常用的功能,我这里没有对每个使用到的 API 进行详细解释,只是简单说明而已,具体的 API 说明还是要去官方文档查阅。
注意事项 在整个开发插件的过程中,还是遇到不少的问题。
加载第三方库
如果我们要开发一个稍微复杂的插件,可能需要引入一些第三方库,这里我们来演示下,引入 jquery 并在 getDetail.js 使用。首先修改 background.jscontent_scripts
{ "content_scripts": [ { "matches": ["file:///*/chrome-extension-demo/detail.html*"], "js": ["jquery.min.js", "getDetail.js"] }, { "matches": ["file:///*/chrome-extension-demo/list.html"], "js": ["getList.js"] } ] }

添加了之后,修改 getDetail.jsgetData
function getData() { const name = $('.name').text() const id = $('.id').text() chrome.runtime.sendMessage({ data: { name, id }, close: true }) }

刷新插件,运行一下,可以看到数据是正常上报的。
"js": ["jquery.min.js", "getDetail.js"]

这段的配置,当命中对应的配置后,会按顺序加载你的 js 文件。
优化通用代码
在开发时,多个文件大部分情况都会出现通用代码或配置的,但 chrome 插件不支持原生的 import,我这里想到的解决方法有两个:
  1. 使用 webpack 等工具,每次修改完代码,先编译,再刷新使用
  2. 通过 contents_script 可加载多个脚本的特点,先加载通用代码文件,这样后加载的文件都可以使用通用代码文件声明的对象、函数。
第一种这里就不多说了,有点麻烦,但这个是最完美的,完美解决通用代码的问题。
第二种,我们分别修改 common.jsgetList.jsgetDetail.jsmanifest.json 文件。
修改 common.js
function checkData(checkDomTxt, executeNum, callback, maxNum = 10) { if (executeNum >= maxNum) { console.log('100秒过去了,但没有检查到内容') return } setTimeout(() => { if (!!document.querySelector(checkDomTxt)) { callback() } else { checkData(checkDomTxt, executeNum + 1, callback, maxNum) } }, 1000); }

getList.js 全覆盖:
function getData() { const items = document.querySelectorAll('.item') items.forEach(item => { item.querySelector('.item-id').click() }) }checkData('.item', 0, getData)

getDetail.js 全覆盖:
function getData() { const name = $('.name').text() const id = $('.id').text() chrome.runtime.sendMessage({ data: { name, id }, close: true }) }checkData('.id', 0, getData)

manifest.json 修改 content_scripts
{ "content_scripts": [ { "matches": ["file:///*/chrome-extension-demo/detail.html*"], "js": ["common.js", "jquery.min.js", "getDetail.js"] }, { "matches": ["file:///*/chrome-extension-demo/list.html"], "js": ["common.js", "getList.js"] } ] }

我们刷新下插件和 list.html 页面,可以看到插件还是正常运行的,证明了这种加载通用代码的方法是可行的。
当然这种方法虽然相对来说方便,但也有不少问题:
  1. 当代码量多起来后,不知道哪个变量是来自哪个文件
  2. 命名冲突问题
  3. background.jspopup.js 不能通过这个方法解决
权限与通信
我们关注三个对象:backgroundpopup 和页面的 content_scripts,这三者之间是如何通信的。
backgroundpopup 通信 backgroundpopup 发送:
chrome.runtime.sendMessage(...)

backgroundpopup 监听:
chrome.runtime.onMessage.addListener(async (msg, sender) => {})

backgroundpopup 的通信是最简单的,直接使用 chrome.runtimesendMessageonMessage 就行了。
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backgroundpopupcontent_scripts 通信 backgroundpopup 发送:
// 这里改成了 tabs,不是 runtime chrome.tabs.sendMessage(tabId, data)

content_scripts 监听:
chrome.runtime.onMessage.addListener(async (msg, sender) => {})

backgroundpopup 不能类似广播那样发送给 content_scripts,只能根据你要发送的那个网页的 tabId ,调用 chrome.tabs.sendMessage
你可以在 background.jspopup 添加对应的代码:
chrome.tabs.query({}, function(tabs){ const tab = tabs.find(v => v.url.includes('list.html')) if (!tab) return chrome.tabs.sendMessage(tab.id, 'ok') });

找到对应的要发送的 tab,进行指定发送。
backgroundpopup 监听:
chrome.runtime.onMessage.addListener(async (msg, sender) => {})

content_scripts 发送:
chrome.runtime.sendMessage(...)

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content_scripts 之间通信 这里就稍微麻烦点,需要通过 background.js 进行转发,我们在 getList.js 添加发送的事件,在 getDetail.js 进行监听。
getList.js
chrome.runtime.sendMessage('list send')

background.js
chrome.runtime.onMessage.addListener(async (msg, sender) => { if (msg === 'list send') { chrome.tabs.query({}, function(tabs){ const tab = tabs.find(v => v.url.includes('detail.html')) if (!tab) return chrome.tabs.sendMessage(tab.id, 'to detail') }); } })

detail.js
chrome.runtime.onMessage.addListener(async (msg, sender) => { console.log(msg) })

这样就可以了,当 getList.js 发送了 list send 信息后,background.js 会接受到,转发给 detail.js,完成了 content_scripts 之间的通信。
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总结 【从零开始,快速开发一个|从零开始,快速开发一个 chrome 插件,爬取网页内容】这篇文章,主要总结我在开发时遇到的一些问题,是如何解决的,没有具体的解释为什么这样做,希望可以给到大家一个参考,解决在开发 chrome 插件时遇到的问题。

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