浏览器扩展开发指南,涵盖 Manifest V3、JavaScript API、迁移策略和全球最佳实践。
浏览器扩展开发:掌握 Manifest V3 和 JavaScript API
浏览器扩展提供了一种强大的方式来增强和定制浏览体验。它们允许开发者向网页浏览器添加功能,与网页交互,并与 Web 服务集成。本指南全面概述了浏览器扩展开发,重点关注 Manifest V3 和驱动这些扩展的核心 JavaScript API。
理解浏览器扩展
浏览器扩展是一个小型软件程序,用于扩展网页浏览器的功能。扩展可以修改网页,添加新功能,并与外部服务集成。它们通常用 JavaScript、HTML 和 CSS 编写,并打包成一个 ZIP 文件,其中包含一个描述扩展元数据和权限的 manifest 文件。
浏览器扩展的常见用例包括:
- 广告拦截器:从网页中移除广告。
- 密码管理器:安全地存储和管理密码。
- 生产力工具:通过任务管理和笔记记录等功能增强工作流程。
- 内容定制:修改网页的外观和行为。
- 可访问性工具:为残障用户提高 Web 可访问性。
Manifest V3:新标准
Manifest V3 是浏览器扩展 manifest 文件(一个描述扩展元数据、权限和资源的 JSON 文件)的最新版本。它对扩展开发过程进行了重大更改,主要侧重于提高安全性、隐私性和性能。Manifest V3 中的主要变化包括:
- Service Workers:用 Service Workers 替换后台页面,以提高性能并减少内存消耗。Service Workers 是事件驱动的脚本,在后台运行并处理网络请求和闹钟等事件。
- Declarative Net Request API:用 Declarative Net Request API 替换阻塞式 webRequest API 来过滤网络请求。这通过限制扩展对网络流量的访问来增强隐私和安全性。
- Content Security Policy (CSP):强制执行更严格的 CSP 策略,以防止执行任意代码并减轻安全风险。
- Manifest Version:manifest.json 文件中的
manifest_version键必须设置为 3。
从 Manifest V2 迁移到 Manifest V3
从 Manifest V2 迁移到 Manifest V3 需要仔细规划和代码修改。以下是分步指南:
- 更新 manifest 文件:将
manifest_version设置为 3,并更新permissions和background字段以符合 Manifest V3 的要求。 - 用 Service Workers 替换后台页面:将后台脚本重写为 Service Workers,使用
chrome.scripting和chrome.alarmsAPI 处理事件。 - 迁移到 Declarative Net Request API:用
declarativeNetRequestAPI 中定义的声明性规则替换阻塞式webRequestAPI 调用。 - 更新 Content Security Policy:调整 manifest 文件中的
content_security_policy字段以符合更严格的 CSP 要求。 - 全面测试:在不同浏览器中全面测试扩展,以确保兼容性和正常功能。
示例:将后台脚本迁移到 Service Worker
Manifest V2 (background.js):
chrome.webRequest.onBeforeRequest.addListener(
function(details) {
return {cancel: true};
},
{urls: ["*.example.com/*"]},
["blocking"]
);
Manifest V3 (service-worker.js):
chrome.declarativeNetRequest.updateDynamicRules({
removeRuleIds: [1],
addRules: [{
"id": 1,
"priority": 1,
"action": { "type": "block" },
"condition": { "urlFilter": "*.example.com/*", "resourceTypes": ["main_frame", "sub_frame", "stylesheet", "script", "image", "object", "xmlhttprequest", "other"] }
}]
});
manifest.json (Manifest V3):
{
"manifest_version": 3,
"name": "My Extension",
"version": "1.0",
"description": "A simple extension",
"permissions": [
"declarativeNetRequest",
"declarativeNetRequestFeedback",
"storage"
],
"background": {
"service_worker": "service-worker.js"
},
"declarative_net_request": {
"rule_resources": [{
"id": "ruleset_1",
"enabled": true,
"path": "rules.json"
}]
}
}
浏览器扩展必备 JavaScript API
浏览器扩展依赖一套 JavaScript API 来与浏览器和网页进行交互。以下是一些最重要的 API:
1. chrome.runtime
chrome.runtime API 提供对扩展运行时环境的访问。它允许扩展与后台脚本通信,访问 manifest 文件,并管理扩展的生命周期。
关键方法:
chrome.runtime.sendMessage():向后台脚本或其他扩展发送消息。chrome.runtime.onMessage.addListener():监听来自其他脚本的消息。chrome.runtime.getManifest():以 JavaScript 对象形式返回扩展的 manifest 文件。chrome.runtime.reload():重新加载扩展。
示例:从内容脚本向后台脚本发送消息
内容脚本 (content.js):
chrome.runtime.sendMessage({message: "Hello from content script!"}, function(response) {
console.log("Response from background script: ", response.message);
});
后台脚本 (service-worker.js):
chrome.runtime.onMessage.addListener(
function(request, sender, sendResponse) {
console.log("Message from content script: ", request.message);
sendResponse({message: "Hello from background script!"});
}
);
2. chrome.storage
chrome.storage API 提供了一种在扩展中存储和检索数据的机制。它提供本地存储和同步存储选项。
关键方法:
chrome.storage.local.set():本地存储数据。chrome.storage.local.get():从本地存储检索数据。chrome.storage.sync.set():存储跨用户设备同步的数据。chrome.storage.sync.get():从同步存储检索数据。
示例:在本地存储中存储和检索数据
// Store data
chrome.storage.local.set({key: "value"}, function() {
console.log("Value is set to " + "value");
});
// Retrieve data
chrome.storage.local.get(["key"], function(result) {
console.log("Value currently is " + result.key);
});
3. chrome.tabs
chrome.tabs API 允许扩展与浏览器标签页进行交互。它提供了创建、查询、修改和关闭标签页的方法。
关键方法:
chrome.tabs.create():创建一个新标签页。chrome.tabs.query():查询与特定条件匹配的标签页。chrome.tabs.update():更新标签页的属性。chrome.tabs.remove():关闭一个标签页。chrome.tabs.executeScript():在标签页中执行 JavaScript 代码。
示例:创建一个新标签页
chrome.tabs.create({url: "https://www.example.com"}, function(tab) {
console.log("New tab created with ID: " + tab.id);
});
4. chrome.alarms
chrome.alarms API 允许扩展安排任务在特定时间或指定间隔后执行。这在 Manifest V3 中尤为重要,因为它取代了后台页面中使用计时器,而后台页面已不再受支持。
关键方法:
chrome.alarms.create():创建一个新闹钟。chrome.alarms.get():检索现有闹钟。chrome.alarms.clear():清除一个闹钟。chrome.alarms.getAll():检索所有闹钟。chrome.alarms.onAlarm.addListener():监听闹钟事件。
示例:创建一个闹钟
chrome.alarms.create("myAlarm", {delayInMinutes: 1, periodInMinutes: 1});
chrome.alarms.onAlarm.addListener(function(alarm) {
if (alarm.name === "myAlarm") {
console.log("Alarm triggered!");
}
});
5. chrome.scripting
chrome.scripting API 允许扩展将 JavaScript 和 CSS 注入网页。此 API 是 Manifest V3 的关键组成部分,Service Worker 在加载网页后使用它来与网页交互。
关键方法:
chrome.scripting.executeScript():在标签页或框架中执行 JavaScript 代码。chrome.scripting.insertCSS():将 CSS 插入标签页或框架。
示例:将 JavaScript 注入标签页
chrome.scripting.executeScript({
target: {tabId: tabId},
function: function() {
console.log("Injected script!");
document.body.style.backgroundColor = 'red';
}
});
6. chrome.notifications
chrome.notifications API 允许扩展向用户显示通知。这对于提供更新、警报和其他重要信息非常有用。
关键方法:
chrome.notifications.create():创建一个新通知。chrome.notifications.update():更新现有通知。chrome.notifications.clear():清除一个通知。chrome.notifications.getAll():检索所有通知。
示例:创建一个通知
chrome.notifications.create('myNotification', {
type: 'basic',
iconUrl: 'icon.png',
title: 'My Extension',
message: 'Hello from my extension!'
}, function(notificationId) {
console.log('Notification created with ID: ' + notificationId);
});
7. chrome.contextMenus
chrome.contextMenus API 允许扩展向浏览器的上下文菜单(右键单击菜单)添加项目。这为用户提供了一种便捷的方式,可以直接从网页访问扩展功能。
关键方法:
chrome.contextMenus.create():创建一个新的上下文菜单项。chrome.contextMenus.update():更新现有上下文菜单项。chrome.contextMenus.remove():移除一个上下文菜单项。chrome.contextMenus.removeAll():移除扩展创建的所有上下文菜单项。
示例:创建一个上下文菜单项
chrome.contextMenus.create({
id: "myContextMenuItem",
title: "My Context Menu Item",
contexts: ["page", "selection"]
}, function() {
console.log("Context menu item created.");
});
chrome.contextMenus.onClicked.addListener(function(info, tab) {
if (info.menuItemId === "myContextMenuItem") {
console.log("Context menu item clicked!");
alert("You clicked the context menu item!");
}
});
8. chrome.i18n
chrome.i18n API 用于国际化您的扩展,使其能够被不同语言和地区的用户访问。它使您能够提供扩展 UI 和消息的本地化版本。
关键方法:
chrome.i18n.getMessage():从扩展的_locales目录检索本地化字符串。
示例:使用 chrome.i18n 进行本地化
首先,在扩展的根文件夹中创建一个 _locales 目录。在其中,创建如 en、es、fr 等特定语言的文件夹。
在每个语言文件夹内,创建一个 messages.json 文件。例如,在 _locales/en/messages.json 中:
{
"extensionName": {
"message": "My Extension",
"description": "The name of the extension."
},
"greetingMessage": {
"message": "Hello, world!",
"description": "A simple greeting message."
}
}
然后在您的 JavaScript 代码中:
let extensionName = chrome.i18n.getMessage("extensionName");
let greeting = chrome.i18n.getMessage("greetingMessage");
console.log(extensionName); // Output: My Extension
console.log(greeting); // Output: Hello, world!
跨浏览器兼容性
虽然 Chrome 是最流行的扩展开发浏览器,但考虑跨浏览器兼容性很重要。Firefox、Safari 和其他浏览器也支持扩展,但它们的 API 和 manifest 格式可能略有不同。
为确保跨浏览器兼容性:
- 使用 WebExtensions API:WebExtensions API 是一个标准化的浏览器扩展开发 API,得到多个浏览器支持。
- 在不同浏览器中进行测试:在不同浏览器中测试您的扩展,以识别并修复兼容性问题。
- 使用 polyfills:使用 polyfills 为不同浏览器中缺失的 API 功能提供支持。
- 条件代码:使用条件代码来适应特定于浏览器的差异。例如:
if (typeof browser === "undefined") { var browser = chrome; }
浏览器扩展开发的最佳实践
以下是开发浏览器扩展时应遵循的一些最佳实践:
- 最小化权限:仅请求您的扩展绝对需要的权限。这可以增强用户隐私和安全性。
- 使用安全的编码实践:遵循安全的编码实践,以防止跨站点脚本 (XSS) 和代码注入等漏洞。
- 优化性能:优化扩展的性能,以最大程度地减少其对浏览器性能的影响。
- 提供清晰简洁的文档:提供清晰简洁的文档,以帮助用户理解如何使用您的扩展。
- 优雅地处理错误:实现错误处理,以防止您的扩展崩溃或导致意外行为。
- 保持扩展最新:定期更新您的扩展,以解决错误、安全漏洞和兼容性问题。
- 考虑国际化 (i18n):设计您的扩展,使其易于本地化为不同的语言。使用
chrome.i18nAPI。 - 尊重用户隐私:透明地说明您的扩展如何收集和使用用户数据,并在必要时获得用户同意。遵守 GDPR 和 CCPA 等相关隐私法规。
将您的扩展提交到商店
开发和测试完扩展后,您需要将其提交到浏览器扩展商店,以便用户可以使用。每个浏览器都有自己的商店和提交流程:
- Chrome Web Store:将您的扩展提交到 Chrome Web Store,供 Chrome 用户使用。该过程包括创建开发者帐户,打包您的扩展,并将其上传到商店。
- Firefox Add-ons:将您的扩展提交到 Firefox Add-ons,供 Firefox 用户使用。该过程与 Chrome Web Store 类似,包括创建开发者帐户并提交您的扩展进行审核。
- Safari Extensions Gallery:将您的扩展提交到 Safari Extensions Gallery,供 Safari 用户使用。该过程包括从 Apple 获取开发者证书,并提交您的扩展进行审核。
提交扩展时,请务必提供准确完整的信息,包括描述性标题、详细说明、屏幕截图和隐私政策。扩展商店会审核提交内容,以确保它们符合其政策和准则。
结论
使用 Manifest V3 和 JavaScript API 进行浏览器扩展开发提供了一种强大的方式来定制和增强浏览体验。通过理解核心概念,遵循最佳实践,并考虑跨浏览器兼容性,开发者可以为全球用户创建有价值且引人入胜的扩展。随着 Web 的不断发展,浏览器扩展将在塑造互联网的未来方面继续发挥至关重要的作用。
请记住,在开发扩展时,始终要优先考虑用户隐私和安全。牢记这些原则进行构建,您可以创建既有用又值得信赖的扩展。
本指南为开始浏览器扩展开发提供了坚实的基础。随着您深入研究,探索可用的各种 API 和功能,并尝试不同的技术来创建创新且有影响力的扩展。