初次体验Tauri和Sycamore（3）通道实现

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原创作者：庄晓立（LIIGO）

原创时间：2025年03月10日（发布时间）

原创链接：https://blog.csdn.net/liigo/article/details/146159327

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20250310 LIIGO备注 ：本文源自系列文章第1篇《初次体验Tauri和Sycamore (1)》，从中抽取出来独立成文（但并无更新和修订），专注于探究Tauri通道的底层实现（实际上也没有足够底层）。理由：1.原文已经很长，需要精简；2.原文主体是初级技术内容，仅这一节相对深入，显得格格不入。（如无意外，这将是本系列文章的终结。）

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20241118 LIIGO补记：出于好奇，简单研究一下Tauri通道的底层实现。

在JS层，创建Channel对象生成通道ID，并关联onmessage处理函数；在传输层，通过invoke()调用后端Command，传入Channel对象作为参数（实质上是传入通道ID）；在Rust层，根据通道ID构造后端Channel对象，向客户端指定的Channel发送Message。如何向通道发送Message是后续关注的重点。

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JS层创建Channel的源码如下：

class Channel<T = unknown> {
  id: number
  // @ts-expect-error field used by the IPC serializer
  private readonly __TAURI_CHANNEL_MARKER__ = true
  #onmessage: (response: T) => void = () => {
    // no-op
  }
  #nextMessageId = 0
  #pendingMessages: Record<string, T> = {}

  constructor() {
    this.id = transformCallback(
      ({ message, id }: { message: T; id: number }) => {
        // the id is used as a mechanism to preserve message order
        if (id === this.#nextMessageId) {
          this.#nextMessageId = id + 1
          this.#onmessage(message) // 前端用户收到此message
          // process pending messages
          // ...
        } else {
          this.#pendingMessages[id.toString()] = message
        }
      });
  }
  // ...
}

function transformCallback<T = unknown>(callback?: (response: T) => void, once = false): number {
  return window.__TAURI_INTERNALS__.transformCallback(callback, once)
}

JS层Channel构造函数内部，调用transformCallback为一个回调函数生成唯一ID（它基于Crypto.getRandomValues()的实现能保证ID唯一吗我存疑），并将二者关联至window对象：window['_回调ID'] = ({message, id})=>{ /*...*/};。此处生成的ID也称为通道ID，将被invoke函数传递给Rust层（参见上文前端调用Command）。后端数据通过通道到达前端后，可通过通道ID反查并调用该回调函数接收后端数据。注意区分通道ID、消息ID和后文的数据ID。

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Rust层通过JavaScriptChannelId::channel_on和Channel::new_with_id构造Channel对象实例。

impl JavaScriptChannelId {
  /// Gets a [`Channel`] for this channel ID on the given [`Webview`].
  pub fn channel_on<R: Runtime, TSend>(&self, webview: Webview<R>) -> Channel<TSend> {
    let callback_id = self.0;
    let counter = AtomicUsize::new(0);

    Channel::new_with_id(callback_id.0, move |body| {
      let i = counter.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);

      if let Some(interceptor) = &webview.manager.channel_interceptor {
        if interceptor(&webview, callback_id, i, &body) {
          return Ok(());
        }
      }

      let data_id = CHANNEL_DATA_COUNTER.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);

      webview
        .state::<ChannelDataIpcQueue>()
        .0
        .lock()
        .unwrap()
        .insert(data_id, body);

      webview.eval(&format!(
        "window.__TAURI_INTERNALS__.invoke('{FETCH_CHANNEL_DATA_COMMAND}', null, {{ headers: {{ '{CHANNEL_ID_HEADER_NAME}': '{data_id}' }} }}).then((response) => window['_' + {}]({{ message: response, id: {i} }})).catch(console.error)",
        callback_id.0
      ))?;

      Ok(())
    })
  }
}

Channel::new_with_id有两个参数，一个是通道ID（或称callback_id），一个是向前端发送数据的on_message函数。这个on_message的命名有误导性，让人以为是接收函数，但看Channel::send()函数源码可以确认on_message是发送函数。

impl<TSend> Channel<TSend> {
  fn new_with_id<F: Fn(InvokeResponseBody) -> crate::Result<()> + Send + Sync + 'static>(
    id: u32,
    on_message: F,
  ) -> Self {
    // ...
  }

  /// Sends the given data through the channel.
  pub fn send(&self, data: TSend) -> crate::Result<()> where TSend: IpcResponse, {
    (self.on_message)(data.body()?)
  }
}

Rust层Channel发送数据的实现代码就在上面JavaScriptChannelId::channel_on(webview)函数内部，即new_with_id()的on_message参数闭包函数内，它主要干了如下几件事：

• 生成数据ID(data_id)：let data_id = CHANNEL_DATA_COUNTER.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
• 将要数据存入发送缓存队列并关联data_id：webview.state::<ChannelDataIpcQueue>()...insert(data_id, body)
• 生成JS代码并提交给前端执行（分两步）：webview.eval(JSCODE)
  • fetch: invoke('plugin:__TAURI_CHANNEL__|fetch', null, ...data_id...)
  • callback: window['_通道ID']({ message: response, id: {i} }) (调用JS端回调函数, {i}为此通道内消息ID，即序号)

再看一下fetch源码（上文invoke('plugin:__TAURI_CHANNEL__|fetch', ...)将调用此后端Command）：

#[command(root = "crate")]
fn fetch(
  request: Request<'_>,
  cache: State<'_, ChannelDataIpcQueue>,
) -> Result<Response, &'static str> {
  if let Some(id) = request
    .headers()
    .get(CHANNEL_ID_HEADER_NAME)
    .and_then(|v| v.to_str().ok())
    .and_then(|id| id.parse().ok())
  {
    if let Some(data) = cache.0.lock().unwrap().remove(&id) {
      Ok(Response::new(data))
    } else {
      Err("data not found")
    }
  } else {
    Err("missing channel id header")
  }
}

fetch命令的作用是从发送缓存队列中取出与参数data_id关联的数据返回给前端，同时从发送缓存队列中移除。fetch执行后，通过通道发送的数据就从后端到了前端。注意时序，是后端主动提交JS代码让前端执行，前端才被动发起fetch调用，Tauri正是通过这种方式实现后端向前端"推送"数据。数据被推送至前端后，可能还要经历缓存阶段才提交给Channel用户，确保用户有序接收。

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调用链：（JS层）创建Channel，发起调用后端某Command（传入通道ID），（Rust层）把通道ID反序列化为Channel，将待发送数据缓存，调度前端执行JS代码（webview.eval()），（JS层）通过fetchCommand拉取后端缓存数据，处理乱序数据接收，执行用户层onmessage回调，完成单次数据传输。

我原来猜测通道Channel是Command之外另一种更高效的数据传输方案，但事实证明我错了。通过上述源码分析可知，Channel实际上是基于Command实现的更高层的逻辑抽象。Tauri通道发送数据，本质上还是调用Command，只是经过封装之后更适合"后端推送流式数据"应用场景。相比使用普通无通道Command传输数据，其区别在于工作模式：无通道传输，是前端单次主动拉取；有通道传输，是后端多次主动推送，且保证有序送达。

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