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静默打印程序实现

✇掘金 前端
作者 yuanyxh
2025年12月14日 19:47

背景

需求需要实现一个静默打印插件，辅助 Web 后台系统以实现静默打印标签，提升仓库侧工作效率。原插件稳定性、兼容性差，无源码无法扩展修改，支持多种标签格式，后续所有标签会转移至 PDF 格式，所以新的插件系统只需要支持 PDF 打印即可。

技术选型

桌面框架选择 Electron

  • 优点：前端友好、快速开发、文档、生态完善、兼容性好
  • 缺点：资源占用高、打包体积大

渲染层选择 React（个人喜好）。

包管理工具使用 npm，由于开发 React Native 时被 pnpm 的各种差异、兼容性搞的头疼，所以在开发非 Web 应用时更倾向于使用 npm。

最终使用开源的 electron-react-boilerplate 作为基础框架进行开发。

整体架构设计

主进程实现功能：

  • 静默打印
  • 对外接口服务
  • 异常重启
  • 日志记录（electron-log）
  • 系统通知（electron 内置 Notification）
  • 自动更新（electron-updater）
  • 数据库交互（@seald-io/nedb）
  • 外部程序调用

渲染层实现功能：

  • 界面交互
  • 打印设置
  • 数据查询（打印记录查询查看）

主进程（核心层）通过启动本地服务器提供对外接口调用，触发接口调用时主进程调用命令行或外部程序实现打印功能。

Web 开发大家都很熟了，所以下面只说主进程中的静默打印、对外接口服务的功能开发。

静默打印

使用 Electron 自带打印功能时，需要通过 BrowserWindow.webContents.print() 进行打印，这个方法只能打印当前浏览器窗口的内容，而不能指定文件进行打印。

如果需要打印 PDF 文件，一种解决办法是在渲染层将指定 PDF 文件渲染为图片然后打印，这种方法兼容性好，支持常见的操作系统（Mac/Windows）；缺点也很明显：渲染多页 PDF 文件耗时长，并发打印支持差，并且需要主进程、渲染层合作处理，代码分散。

另一个方法是使用三方库，这些库内部调用系统命令或外部程序以实现打印 PDF 的功能，这种方法性能较好、支持并发，且只需要在主进程处理，缺点就是可定制性差。

这里使用三方库的方式，由于没有找到可靠的通用 PDF 打印库，所以针对 Mac 系统使用 unix-print，针对 Windows 系统使用 pdf-to-printer。

它们各自的实现原理如下：

  • Mac 系统中内置了通用打印系统 CUPS，使用命令行 ls command 就可以实现打印 PDF，unix-print 就是对 ls 命令的一层包装

  • pdf-to-printer 中内置了 SumatraPDF 可执行程序，这是一个开源轻量的阅读器，支持以命令行方式调用以打印 PDF，pdf-to-printer 同样是对这些命令的一层包装。

这两个库虽然整体能够在外部封装统一接口来进行对齐，但还有一些差异是无法抹平的：

  • CUPS 支持设定自定义的纸张规格，这在处理非标准尺寸的 PDF 标签时是很有用的，而 SumatraPDF 不支持

    SumatraPDF 要实现这样的功能只能在 Windows 系统中添加自定义打印规格，并在打印时选择指定规格，这样就多了人工操作的步骤，非常不便。

  • CUPS 支持 lpstat 命令来查询打印任务，SumatraPDF 不支持

为了增强 Windows 端的打印功能，使用 .Net 8 实现了一个 Windows 控制台应用程序，实现逻辑如下：

  1. 启动时，启动一个管道，通过管道实现交互（这样可以避免每次调用程序时创建进程的开销）
  2. 根据入参，调用特定方法
  3. 打印功能：读取 PDF，转换为位图并调用 .Net 内置 SKD 打印，这种方式兼容性好、实现简单，缺点是位图放大时不如 PostScript 生成的清晰，体积也更大，不过在打印标签的场景上通常不会有太大问题
  4. .Net 还内置有其他实用功能，比如获取打印机列表、获取打印队列、自定义纸张规格等。

在开发 Windows 控制台程序时，曾考虑过使用三方包集成，这种方式无疑时最好的，但查询到仍在积极开发状态的 PDF 打印 Nuget 包基本采用付费授权，而一些开源的（比如 PdfiumViewer）包在很久前都已经停止开发了。

对外接口服务

使用 express 启动本地 HTTP 服务，进行 cors 设置，定义通用响应结构，为了后续扩展其他功能，这里以不同的路由前缀区分模块，比如：

  • /print/* 表示打印功能相关 API
  • /docs/* 表示文档相关 API

同时，为了检查服务器是否正常工作，提供 /ping 端点让外部调用。

考虑相关功能，应该提供以下 API：

  • /print/printer-list: 获取系统打印机列表
  • /print/printer-setting: 设置打印机打印参数
  • /print/printer-jobs: 获取指定打印机打印队列
  • /print/print-urls: 打印以 URL 格式提供的 PDF 文件
  • /print/print-base64: 打印以 base64 格式提供的 PDF 文件
  • /print/print-formdata: 打印以 FormData 格式提供的 PDF 文件

开发本地服务器供 Web 调用时，需要注意 Chrome 的兼容性，最近 Chrome 142 版本推出了本地网络访问权限提示。本地网络访问权限限制了 Web 访问本地服务器的能力，如果你的网站是以 https 提供服务的，Chrome 会在调用本地服务器时弹出权限提示，同意即可；但如果你的网站是以 http 提供服务的，那访问本地服务器时会静默失败，目前的方法是引导用户关闭 Chrome 对本地网络访问的限制。

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