Разработка приложений для Chrome: обзор

На Хабре публиковалось немало статей о создании расширений для Chrome, но тема разработки Chrome приложений (они же Chrome apps) затрагивалась заметно реже. В последнее время она стала актуальнее из-за распространения устройств на ChromeOS. К тому же инфраструктура для создания приложений для Chrome стала более стабильной и удобной для использования. В этой статье я постараюсь ответить на основные вопросы: зачем вообще писать приложения для Chrome, чем они отличаются от расширений, веб-сервисов, десктопных приложений и т.п., а также как они разрабатываются, и какие на них накладываются ограничения. Если эта тема вызовет интерес, у статьи будут продолжения, затрагивающие более специальные вопросы.

Зачем

Одну и ту же функциональность можно реализовать с помощью совершенно разных технологий: можно написать программу для Windows, сделать web-сервис, мобильное приложение для Android и/или iOS и т.д. Что может подтолкнуть автора сделать выбор в пользу приложения для Chrome?

• Работа на ChromeOS. На данный момент Chrome app ­— основной способ донести вашу программу до пользователей Chromebook'ов ^[1]. Стоит ли оно того? Chromebook'ов пока меньше, чем, скажем, компьютеров под Windows, но тенденция меняется. В прошлом году в США было продано в 5 раз больше Chromebook'ов чем Macbook'ов ^[2]
• Приложения Chrome без каких-либо дополнительных усилий работают на Windows, Linux и OS X. Конечно, есть множество других способов сделать приложение переносимым, но большинство из них оказываются заметно более затратными.
• С недавних пор появилась возможность портировать Chrome apps на Android и iOS ^[3].
• На большинстве систем приложения Chrome выглядят для пользователя как обычные программы. Они запускаются из меню «Пуск», открывают обычные окна без браузерных контролов, могут использоваться в качестве программ по умолчанию для открытия файлов, и в остальном ведут себя
  как полноправные программы.

Packaged apps и hosted apps

Все видели в списке установленных по умолчанию в Chrome приложений иконки Поиска, Gmail, Google Диска. Если нажать на одну из них, ничего похожего на приложение не открывается. Вместо этого, пользователь просто переводится на страничку соответствующего сервиса.

Дело в том, что существует два принципиально разных типа приложений: hosted app и packaged app. К сожалению, устоявшихся русских терминов для них нет. Поиск, Gmail и т. д. — относятся к hosted. Такое приложение состоит из файла manifest.json с URL и настройками безопасности, и иконки. Фактически, hosted app — это специальная закладка на онлайн-сервис.

В отличие от hosted, в случае packaged app, все файлы, необходимые для работы приложения хранятся на компьютере пользователя. Такие приложения, как правило, могут лучше работать offline, могут управлять своими окнами, и вообще имеют доступ к большему количеству программных интерфейсов Chrome.

В дальнейшем речь пойдёт о packaged apps.

Приложения и расширения

С точки зрения пользователя, расширения и приложения выполняют абсолютно разные функции: расширение изменяет то, как он пользуется браузером, а приложение выполняет какую-то отдельную от браузера задачу. Расширение меняет содержание страниц и, возможно, добавляет пару кнопок, а приложение как правило работает в своём собственном окне.

При этом, расширения и приложения изнутри устроены очень похоже. И те, и другие устанавливаются из Интернет-магазина Chrome ^[4], представляют собой .crx файлы, являющиеся zip-архивами. Свойства расширения/приложения описываются в файле manifest.json ^[5], а UI в них написан на HTML5. Многие программные интерфейсы Chrome доступны как расширениям, так и приложениям.

В то же время, есть и значительные отличия. Приложения могут пользоваться функциями, недоступными для расширений:

• управлять своими окнами,
• напрямую работать с файлами на компьютере пользователя,
• назначаться программами для открытия операционной системой тех или иных типов файлов,
• открывать TCP и UDP соединения (этим, к примеру пользуется SSH-клиент для Chrome ^[6]),
• работать с USB.

Особенности разработки

Я уже упоминал, что с точки зрения пользователя приложения Chrome мало отличаются от обычных программ. В то же время с точки зрения программиста они устроены совсем по-разному. Какие-то операции оказываются проще, какие-то — сложнее.

Многие интерфейсы, использующиеся приложениями, являются общепринятыми стандартами ^[7] и хорошо известны всем веб-разработчикам. Для UI используются HTML и CSS, для работы с HTTP — XMLHTTPRequest и т.д.

В Chrome приложении практически без дополнительных усилий реализуется синхронизация между экземплярами приложения на разных компьютерах. Работа с файлами, как и все прочие интерфейсы, зависящие от внешних ресурсов, устроена асинхронно. С одной стороны, это несколько усложняет код для соответствующих операций, с другой — гарантирует отзывчивость интерфейса и предотвращает блокировки.

Ещё одна особенность Chrome — управление безопасностью. В Chrome оно устроено иначе, чем в классических операционных системах и больше напоминает систему безопасности в Android. К добавлению програмных интерфейсов разработчики Chrome всегда подходили консервативно. При разработке системы легче со временем ослабить ограничения безопасности, чем сделать их более строгими. В результате, например, у приложений отсутствует неограниченный доступ к файловой системе. Главным образом, они работают с файлами, либо принадлежащими приложению, либо явно открытыми пользователем.

Чем можно пользоваться кроме HTML + JavaScript

Основным языком программирования для Chrome является, естественно, JavaScript. Но это не значит, что весь ваш код необходимо переписывать на нём. Есть несколько решений, позволяющих использовать в Chrome приложении код на других языках программирования. Среди них:

• Native Client. ^[8] Код компилируется таким образом, чтобы позволить как его выполнение процессором, так и верификацию браузером. Код NaCl использует для общения с внешним миром достаточно богатый набор интерфейсов Pepper API ^[9], включающий, в частности, работу с файловой системой, OpenGL и звук.
• Emscripten ^[10] Если NaCl вам не подходит, можно скомпилировать свой код из C++ непосредственно в JavaScript. На современных браузерах получающийся JavaScript работает лишь в несколько раз медленнее, чем если бы он компилировался в машинный код. Из плюсов — совместимость со всеми интерфейсами, доступными из JavaScript.

Пример

В заключении приведу пример приложения, над которым я сам работал (и
работаю). Это текстовый редактор Text ^[11]. Код редактора доступен на гитхабе ^[12]. Для собственно редактирования используется библиотека CodeMirror ^[13]. Приложение реализует работу с файлами, окнами, сохранений настроек и прочие необходимые функции.

Опрос

Автор: eterevsky

Источник ^[14]