Electron与Rust协力实现全方位键盘事件拦截

2023-09-15 20:51:14

绪论

在Electron开发中，键盘事件拦截是一个常见的需求，比如监考模式中需要拦截用户的键盘输入以防止作弊。Electron提供了globalShortcut模块来进行键盘事件拦截，但它存在一些局限性，例如无法拦截某些特殊键和组合键。为了解决这些问题，我们需要借助Rust的强大功能来编写本机代码来实现真正的全局键盘事件拦截。

Rust实现键盘事件拦截

首先，我们需要创建一个Rust项目。你可以使用cargo new命令来创建一个新的Rust项目。然后，在项目目录中创建一个名为main.rs的文件，这是Rust程序的入口文件。在main.rs文件中，我们需要导入必要的库，包括std::io、std::thread和windows::Win32::System::SystemServices。

use std::io;
use std::thread;
use windows::Win32::System::SystemServices::*;

接下来，我们需要定义一个函数来处理键盘事件。这个函数将作为回调函数被注册到Windows消息循环中。在函数中，我们可以使用GetAsyncKeyState函数来获取键盘的状态，然后根据不同的按键做出相应的处理。

fn keyboard_hook() -> Result<(), io::Error> {
    unsafe {
        // Register the hook
        let hook = SetWindowsHookExW(WH_KEYBOARD_LL, Some(hook_proc), GetModuleHandleW(None), 0);
        if hook.is_null() {
            return Err(io::Error::last_os_error());
        }

        // Start the message loop
        let mut msg: MSG = std::mem::zeroed();
        while GetMessageW(&mut msg, None, 0, 0) > 0 {
            TranslateMessage(&mut msg);
            DispatchMessageW(&mut msg);
        }

        // Unregister the hook
        UnhookWindowsHookEx(hook);
    }

    Ok(())
}

在上面的代码中，我们使用了SetWindowsHookExW函数来注册键盘钩子。WH_KEYBOARD_LL参数指定了钩子的类型，GetModuleHandleW函数获取当前模块的句柄，hook_proc是回调函数的指针。然后，我们使用GetMessageW函数和TranslateMessage函数来处理消息，最后使用DispatchMessageW函数将消息分发给相应的窗口。

将Rust代码与Electron集成

现在我们已经实现了键盘事件拦截的Rust代码，我们需要将其与Electron集成。我们可以使用electron-rust-bridge库来在Electron和Rust之间建立通信桥梁。首先，我们需要在Electron项目中安装electron-rust-bridge库。然后，我们需要在Electron的主进程文件中导入electron-rust-bridge库，并创建一个RustBridge实例。

const { app, BrowserWindow, ipcMain } = require('electron');
const electronRustBridge = require('electron-rust-bridge');

const rustBridge = electronRustBridge({
  preloadPath: join(__dirname, 'preload.js')
});

app.on('ready', () => {
  // Create the browser window.
  const mainWindow = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      preload: join(__dirname, 'preload.js')
    }
  });

  // Load the HTML file.
  mainWindow.loadFile('index.html');

  // Register for IPC events.
  ipcMain.on('keyboard-event', (event, arg) => {
    console.log(arg);
  });
});

在上面的代码中，我们创建了一个electron-rust-bridge实例，并将其传递给了BrowserWindow的webPreferences选项。这将使Rust代码能够与Electron主进程进行通信。

然后，我们需要在Electron项目的preload.js文件中导入electron-rust-bridge库，并使用它来注册一个IPC事件监听器。当Rust代码需要将键盘事件发送到Electron主进程时，它将触发这个事件监听器。

const { ipcRenderer } = require('electron');

ipcRenderer.on('keyboard-event', (event, arg) => {
  console.log(arg);
});

现在我们已经将Rust代码与Electron集成，我们可以使用Rust代码来实现真正的全局键盘事件拦截。在Rust代码中，我们可以使用我们之前定义的keyboard_hook函数来注册键盘钩子。然后，当键盘事件发生时，我们可以使用electron-rust-bridge库将键盘事件发送到Electron主进程。

#[export_name = "keyboard_hook"]
pub fn keyboard_hook() -> Result<(), io::Error> {
    // Register the keyboard hook
    let hook = unsafe {
        SetWindowsHookExW(
            WH_KEYBOARD_LL,
            Some(hook_proc),
            GetModuleHandleW(None),
            0,
        )
    };
    if hook.is_null() {
        return Err(io::Error::last_os_error());
    }

    // Start the message loop
    let mut msg: MSG = std::mem::zeroed();
    while unsafe { GetMessageW(&mut msg, None, 0, 0) > 0 } {
        unsafe {
            TranslateMessage(&mut msg);
            DispatchMessageW(&mut msg);
        }

        // Send the keyboard event to the Electron main process
        let key_code = unsafe { GetAsyncKeyState(msg.wParam as u32) };
        rustBridge.send_message("keyboard-event", key_code);
    }

    // Unregister the hook
    unsafe { UnhookWindowsHookEx(hook) };

    Ok(())
}