項目需求

最近在開發(fā)一個 electron 程序，其中有用到和硬件通訊部分；硬件廠商給的是 .dll 鏈接庫做通訊橋接，
第一版本使用 C 寫的 Node.js 擴(kuò)展 ??；由于有異步任務(wù)的關(guān)系，實現(xiàn)使用了 N-API 提供的多線程做異步任務(wù)調(diào)度，
雖然功能實現(xiàn)了，但是也有些值得思考的點。

• 純 C 編程效率低，木有 trycatch 的語言調(diào)試難度也大 (磕磕絆絆的)
• 編寫好的 .node 擴(kuò)展文件，放在 electron 主進(jìn)程中運行會有一定的隱患稍有差錯會導(dǎo)致軟件閃退 (后來用子進(jìn)程隔離運行)
• 基于 N-API 方式去編寫 Node.js 插件會顯得有所束縛，木有那種隨心所欲寫 C 的那種“順暢”；尤其是多線程部分

綜上考慮，加上通訊功能又是調(diào)用 .dll 文件，索性轉(zhuǎn)戰(zhàn) C#，對于 windows 來說再合適不過了；但是問題是 C# 咋編譯到 Node.js 中？
答案是“編譯不了”。
插件實現(xiàn)的功能只是收到命令后調(diào)用 .dll 去操作硬件，再時時能把結(jié)果返回即可。
基于這個需求我們用 C# 去調(diào)用 .dll 文件，然后再解決派發(fā)命令、實時獲取結(jié)果的通訊問題就OK了，剩下的就都是好處啦

• C# 編寫難度低于 C，又是 windows 親兒子，基于 .NET Framework 編譯后的程序僅 19KB (C實現(xiàn)同樣功能編出來的.node文件 565KB)
• 基于 C# 的插件獨立于 Node.js 運行環(huán)境，程序出了問題不會影響 electron 應(yīng)用
• 木有任何的編程束縛，~親想咋寫就咋寫

通訊問題

說這個之前我們還忽略了一個問題，這個 C# 的程序(.exe文件)如果啟動？
既然是一個程序(.exe文件)，我們雙擊即可執(zhí)行；既然雙擊即可執(zhí)行，我們就可以用 child_process 模塊提供的
spawn 去拉起程序(代替鼠標(biāo)雙擊)；

好！程序已經(jīng)啟動了，那么該到了如果通訊的環(huán)節(jié)了。
spawn 的執(zhí)行就是開啟了一個單獨的進(jìn)程，通訊問題也就是進(jìn)程通訊問題。之前如果你用過 spawn 啟動過 Node.js 程序(.js文件)，那么你肯定知道通訊使用 send 方法即可；這個是 Node.js 內(nèi)置的方式

我們啟動的進(jìn)程是 C# 程序，通訊問題只能我們自己來解決了；進(jìn)程通訊的方式有好多這里不展開。對于前端(web)攻城獅來講，我們最熟悉的莫過于 http 通訊方式了；就用它！

• C# 程序端啟動開啟一個 http 服務(wù)等待 Node.js 端發(fā)送請求過來；根據(jù)參數(shù)決定要干啥
• spawn 啟動的應(yīng)用(進(jìn)程)，會返回一個 ChildProcessWithoutNullStreams (這個我也不能很明確的理解)；能夠接收到標(biāo)準(zhǔn)的 stdio 輸入/輸出
  那我們就利用這點使用 ChildProcessWithoutNullStreams.stdout.on('data', chunk => console.log(chunk.toString())) 的方式就可以收到 C# 通過 stdio 即 Console.WriteLine() 發(fā)過來的數(shù)據(jù)；
  哇！好方便~
• 可能有人會想到用雙工的 web socket 實現(xiàn)通訊，很棒！實現(xiàn)方式確實有很多種，這里用 Console.WriteLine() 通過標(biāo)準(zhǔn)的 stdio 方式實現(xiàn)，算不算是一個開發(fā)成本不高的討巧做法呢！

大致流程

process.png

• 完整代碼
• 如果覺得這篇文章有難度，可以看簡單版的哦 Node.js 利用 stdio 標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出實現(xiàn)與 C# 程序通訊

開發(fā)環(huán)境

• C# 代碼部分使用 Visual Studio 2017
• test.js 代碼部分使用 VsCode

代碼實現(xiàn)

• C# 部分

  using System;
  using System.Collections.Generic;
  using System.Linq;
  using System.Text;
  
  using System.Net;
  using System.Net.Sockets;
  using System.Threading;
  using System.Text.RegularExpressions;
  
  namespace NodeAddons
  {
      class Program
      {
          static TcpListener listener;
          static int port = 8899;
          static string now = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
  
          static void Main(string[] args)
          {
              listener = new TcpListener(IPAddress.Any, port);
              listener.Start();
  
              // 啟用服務(wù)器線程
              new Thread(new ThreadStart(StartServer)).Start();
  
              Console.WriteLine("Http server run at {0}.", port);
          }
  
          // Http 服務(wù)器
          static void StartServer()
          {
              while(true)
              {
                  // 這里會阻塞線程，直到接受到一個請求
                  Socket socket = listener.AcceptSocket();
                  // 將請求單獨開一個線程處理；while(true)會回到等待下一個請求狀態(tài)，周而復(fù)始
                  new Thread(new ParameterizedThreadStart(HandleRequest)).Start(socket);
              }
              
          }
  
          // 處理一個請求
          static void HandleRequest(object args)
          {
              Socket socket = (Socket)args;
              byte[] receive = new byte[1024];
              socket.Receive(receive, receive.Length, SocketFlags.None);
              string httpRawTxt = Encoding.ASCII.GetString(receive);
  
              // 通過 stdio(Console.WriteLine) 實現(xiàn)與 node.js 通訊
              // ## 開頭、結(jié)尾，方便區(qū)分這個條輸出是給 node.js 通訊用的
              Console.WriteLine("##" + httpRawTxt + "##");
              SendToBrowser(ref socket, now);
          }
  
          // 發(fā)送數(shù)據(jù)
          static void SendToBrowser(ref Socket socket, string body)
          {
              string header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
                  + "Content-Type: text/html\r\n"
                  + "Content-Length: " + body.Length + "\r\n"
                  + "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" // 支持跨域
                  + "\r\n"; // 響應(yīng)頭與響應(yīng)體分界
              byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(header + body);
  
              if (socket.Connected)
              {
                  int res = socket.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);
                  if (res == -1)
                  {
                      Console.WriteLine("Socket Error cannot Send Packet.");
                  }
                  else
                  {
                      Console.WriteLine(">> [{0}]", now);
                  }
                  socket.Close();
              }
          }
      }
  }
  

• Node.js 部分

  const http = require('http');
  const cp = require('child_process');
  const path = require('path');
  
  // const handel = cp.spawn(path.join(__dirname, 'dist/NodeAddons.exe'));
  const handel = cp.spawn(path.join(__dirname, 'dist/NodeAddons_WithConsole.exe'));
  handel.stdout.on('data', chunk => {
    const str = chunk.toString();
    // 約定 ##數(shù)據(jù)## 的字符串為通訊數(shù)據(jù)
    let res = str.match(/##([\S\s]*)##/g);
    if (!Array.isArray(res)) return;
    res = res[0].match(/(?<=(\?))(.*)(?=(\sHTTP\/1.1))/);
    if (!Array.isArray(res)) return;
    console.log('[stdout queryString]', res[0]);
  });
  
  function query(param, cb) {
    http.get(`http://127.0.0.1:8899/?${(new URLSearchParams(param)).toString()}`,
      res => {
        res.on('data', chunk => {
          cb(chunk.toString());
        });
      });
  }
  
  query({ name: 'anan', age: 29, time: Date.now() }, httpRawTxt => {
    console.log('[http response]', httpRawTxt);
  });
  
  // 監(jiān)聽 Ctrl + c
  process.on('SIGINT', () => {
    handel.kill();
    process.exit(0);
  });
  

測試一下

• 當(dāng)然程序不會自己停下來哈，畢竟子進(jìn)程的 http 服務(wù)一直在運行！

  $ node test.js
  [stdout queryString] name=anan&age=29&time=1595134635733
  [http response] 2020-07-19 12:57:15
  

• 看下真實項目中任務(wù)管理器

  
  
  1595376201(1).png