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Erstellen einer plattformübergreifenden Desktop-Anwendung mit Electron: vollständiger Leitfaden und Best Practices

Auteur n°16 – Martin

Von Martin Moraz
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Zusammenfassung – Electron.js nutzt JavaScript/HTML/CSS und Chromium, um leistungsstarke, wartbare Desktop-Apps zu entwickeln, die zu Ihren Weboberflächen passen, und liefert über Node.js eine moderne UI sowie eine native Grundlage – plattformübergreifend für Windows, macOS und Linux. Die Main-/Renderer-Architektur in Kombination mit React garantiert Modularität, Resilienz und Privilegientrennung, während IPC-Kommunikation, Tray, native Benachrichtigungen und Deep Links Interoperabilität und Nutzerbindung optimieren. Die Nutzung von electron-builder, unterstützt durch Code-Signaturen und eine automatisierte CI/CD-Pipeline, garantiert zuverlässige Kompilierung, Packaging und inkrementelle Updates auf allen Betriebssystemen.
Lösung: Einrichtung eines Open-Source-CI/CD-Workflows zur Automatisierung von Builds, Tests, Packaging und zuverlässigen Deployments.

In einem Umfeld, in dem Desktop-Lösungen Leistung, einfache Wartung und eine Benutzererfahrung, die mit Webanwendungen harmoniert, vereinen müssen, erweist sich Electron.js als pragmatische Antwort für IT-Abteilungen und Projektleiter. Durch die Nutzung bereits beherrschter Webtechnologien—JavaScript, HTML und CSS—ermöglicht es die Entwicklung reichhaltiger, betriebssystemunabhängiger Anwendungen bei gleichzeitiger Verkürzung der Einarbeitungszeit.

Dieser Artikel erläutert, wie man Electron und React kombiniert, um eine modulare Desktop-Anwendung zu erstellen, Systembenachrichtigungen über die Tray zu integrieren, Deep Links zu verwalten und die Distribution mit electron-builder vorzubereiten. Außerdem erfahren Sie mehr über Chromium-bedingte Leistungsgrenzen und Best Practices zur Optimierung Ihres Projekts unter Windows, macOS und Linux.

Warum Electron.js für Ihre Desktop-Anwendungen wählen

Electron vereinheitlicht Desktop- und Webumgebungen, wodurch Entwicklungszeit und technische Komplexität reduziert werden.Sein Chromium-Kern garantiert eine moderne Oberfläche, während Node.js nativen Systemzugriff bietet.

Plattformübergreifende Portabilität

Electron.js verpackt Ihren Webcode in einen Chromium-Container und gewährleistet eine identische Darstellung unter Windows, macOS und Linux. Diese Portabilität erspart separate Entwicklungen für jedes Betriebssystem und reduziert so Kosten und Zeitaufwand erheblich. Die Abstraktion der System-APIs vereinfacht den Zugriff auf Dateien und native Prozesse, ohne verschiedene Technologien verwenden zu müssen. Zudem erfordert die Wartung nur eine einzige Codebasis, was Updates und Sicherheitsfixes erleichtert. Um mehr zu erfahren, lesen Sie, wie Sie IT-Zeit- und Budgetvorgaben in der Softwareentwicklung einhalten.

Beispiel: Ein Schweizer KMU, das auf industrielle Datenanalyse spezialisiert ist, hat drei separate Desktop-Tools durch eine einzige Electron-Anwendung ersetzt. Dieses Projekt zeigte, wie Portabilität die Bereitstellungskosten senkt und die Nutzererfahrung harmonisiert, während die interne IT-Wartung entlastet wird.

Vertraute Webintegration

Front-End-Entwickler können ihre JavaScript-, HTML- und CSS-Kenntnisse in Electron wiederverwenden. Dieser Ansatz erspart Schulungen in desktop-spezifischen Sprachen wie C# oder Swift. Webframeworks wie React, Vue oder Angular lassen sich nahtlos im Renderer-Teil integrieren, was einen ultraschnellen Entwicklungszyklus ermöglicht. Sie profitieren von einem umfangreichen Ökosystem und vertrauten Debugging-Tools, ohne auf native Performance verzichten zu müssen.

Außerdem funktionieren moderne UI-Komponenten—Charting-Bibliotheken, Grid-Systeme—identisch, egal ob sie im Browser oder in Ihrer Desktop-Anwendung eingesetzt werden. Dadurch bleibt das Design Ihrer Web- und Desktop-Tools konsistent. Für tiefergehende Informationen lesen Sie unseren Artikel Wichtige UI-Komponenten für die Gestaltung und Entwicklung skalierbarer und konsistenter Digitalprodukte.

Node.js-Ökosystem

Electron enthält Node.js und eröffnet damit Zugang zu nativen Modulen und System-APIs. Sie können mit dem Dateisystem interagieren, Hintergrundprozesse ausführen und über Sockets mit externen Diensten kommunizieren. Diese Flexibilität ist wertvoll für die Automatisierung von Aufgaben, das Log-Management oder die Orchestrierung von Batch-Prozessen direkt aus Ihrer Anwendung. Node.js stellt zudem einen umfangreichen Katalog Open-Source-Bibliotheken bereit, sodass Sie Funktionen wie Authentifizierung, Schlüsselverwaltung oder Verschlüsselung schneller implementieren können.

Das npm-Ökosystem bietet Hunderte zertifizierter Pakete, mit denen Sie bereits in den ersten Zeilen einen robusten Workflow aufbauen. Beispielsweise erleichtert die Bibliothek “node-notifier” das Versenden nativer Benachrichtigungen ohne komplexe Eigenentwicklung. Entdecken Sie auch die besten Open-Source-Bibliotheken für Automatisierung, Zusammenarbeit und Innovation.

Modulare Architektur und React-Integration mit Electron

Eine klare Trennung zwischen Main- und Renderer-Prozessen gewährleistet die Stabilität und Skalierbarkeit Ihrer Lösung.React liefert eine Struktur aus wiederverwendbaren Komponenten, die die Weiterentwicklung der Benutzeroberfläche vereinfachen.

Struktur der Main- und Renderer-Prozesse

Electron unterscheidet zwei Ausführungskontexte: den Main-Prozess, der für Fenster, Anwendungszyklus und System-APIs zuständig ist, und die Renderer-Prozesse, die UI-Rendering und Benutzerinteraktion übernehmen. Diese Architektur isoliert kritische Systemzugriffe und begrenzt die Auswirkungen eines UI-Bugs auf die Gesamtstabilität. Jedes Fenster entspricht einem eigenen Renderer in einer sicheren Sandbox. Abstürze im Rendering betreffen so nicht den Main-Prozess und erhöhen die Resilienz.

Um dies umzusetzen, legen Sie eine Hauptdatei (z. B. main.js) an, die das Fenster initialisiert und Ihr gebündeltes React-Bundle lädt. Die Renderer-Dateien importieren Ihr React-Code und verwalten die Benutzerinteraktionen, ohne direkten Zugriff auf Systemressourcen zu benötigen.

Interprozesskommunikation (IPC)

Die Kommunikation zwischen Main und Renderer erfolgt über die Module ipcMain und ipcRenderer. Dieser sichere Kanal ermöglicht asynchrone Nachrichten, um Systemaktionen wie Dateioperationen, Datenbankzugriff oder Benachrichtigungsauslösung auszulösen. Strukturieren Sie Ihre Nachrichten über benannte Channels, um Klarheit und Nachvollziehbarkeit zu gewährleisten.

Dank IPC beschränken Sie die Privilegien des Renderers und erhöhen die Sicherheit. Statt direktem Dateisystem-Zugriff sendet der Renderer eine Nachricht an den Main-Prozess, der die Operation ausführt und das Ergebnis zurückgibt.

Diese Trennung verringert die Angriffsfläche und erleichtert Code-Audits, indem kritische Zugriffe im Main-Prozess zentralisiert werden. Sie können vor sensiblen Operationen Authentifizierungs- und Berechtigungskontrollen einbauen.

Modularität und React-Komponenten

React fördert die Erstellung funktionaler oder klassenbasierter Komponenten, die jeweils einen klar definierten Teil der Oberfläche verwalten. Organisieren Sie Ihr Projekt in Module wie Dashboard, Einstellungen, Benachrichtigungen etc. Jeder Komponente kann Hooks einsetzen oder Events auslösen, um untereinander zu kommunizieren, ohne globale Singletons zu verwenden.

Dieser Aufbau erleichtert Unit- und Integrationstests. Komponenten lassen sich mocken oder isoliert testen, was die Code-Qualität erhöht und die Einführung neuer Features beschleunigt. Nutzen Sie Tools wie Jest oder React Testing Library, um Änderungen automatisch zu validieren. Für einen Vergleich der Frameworks lesen Sie unseren Guide React vs Angular: vollständiger Vergleich.

Mit TypeScript steigern Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Module, indem Sie Props und States typisieren. Das reduziert Laufzeitfehler und macht den Code für neue Teammitglieder leichter verständlich.

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Tray-Benachrichtigungen und Deep Links

Tray-Benachrichtigungen bieten eine dezente, aber effektive Interaktion, ohne das Hauptfenster zu blockieren.Deep Links erleichtern die Integration mit externen Prozessen oder Webworkflows.

Benachrichtigungssystem und Tray-Icon

Das Tray-Icon ermöglicht eine dauerhafte Präsenz in der Systemleiste, selbst wenn die Hauptanwendung geschlossen ist. Über ein Kontextmenü können Sie Schnellzugriffe bereitstellen: Fenster wieder öffnen, Synchronisation anstoßen oder Status anzeigen. Benachrichtigungen erscheinen systemeigen und wahren die visuelle Konsistenz sowie die Betriebssystem-Einstellungen.

Implementieren Sie diese Funktionen mit der Electron-Tray- und Notification-API. Legen Sie eine Tray-Instanz mit Icon, Tooltip und Menü an. Bei jedem Ereignis—Eingang einer Nachricht, Abschluss eines Prozesses oder Alarm—lösen Sie eine native, plattformspezifische Benachrichtigung aus.

Dieses Verfahren erhöht die Nutzerbindung, ohne den Arbeitsfluss zu unterbrechen. Besonders für kollaborative, Monitoring- oder interne Messaging-Anwendungen erweist es sich als nützlich.

Beispiel: Ein Logistikunternehmen in der Schweiz nutzt die Tray, um Fahrer automatisch über den Status ihrer Lieferungen zu informieren, selbst wenn die Hauptoberfläche minimiert ist. Dadurch wurden Reaktionszeiten verkürzt und die operative Effizienz gesteigert.

Deep Links zum Öffnen der App aus dem Browser

Deep Links (oder benutzerdefinierte URIs) erlauben das Starten der Desktop-Anwendung über einen Weblink oder eine E-Mail und übermitteln Parameter. So gelingt der nahtlose Übergang zwischen Ihren Online-Portalen und der Electron-App. Ein Link wie “myapp://order/1234” öffnet direkt die Detailansicht der Bestellung im Renderer.

Konfigurieren Sie Deep Links, indem Sie ein eigenes URI-Schema im Anwendungsmanifest deklarieren. Electron reagiert auf das “open-url”-Event unter macOS sowie auf Kommandozeilenargumente unter Windows und Linux. Anschließend leiten Sie die Parameter per IPC an den Renderer weiter, um die korrekte Ansicht darzustellen.

Diese Funktion verbessert die Kontinuität zwischen Ihren bestehenden Systemen, reduziert Reibungsverluste für den Nutzer und steigert die Akzeptanz Ihrer Desktop-Lösung.

Verwaltung nativer Ereignisse

Über Tray und Deep Links hinaus kann Electron auf Systemereignisse reagieren: Netzwerkwechsel, USB-Abmeldung, Wechsel in den Batteriebetrieb u. v. m. So lässt sich die Anwendung dynamisch anpassen: Rechenintensive Prozesse pausieren im Akkumodus oder die Synchronisation nach Netzwerkwiederherstellung erneut starten.

Solche Events werden im Main-Prozess mit Modulen wie “powerMonitor” oder “systemPreferences” überwacht. Anschließend senden Sie die Informationen per IPC an die Renderer, um dem Nutzer eine Meldung anzuzeigen oder die Oberfläche anzupassen.

Diese Reaktionsfähigkeit auf native Ereignisse verbessert die Nutzererfahrung, indem sich die App flexibel an den Kontext und die Rahmenbedingungen des Anwenders anpasst.

Build und Distribution mit electron-builder

electron-builder vereinfacht die Erstellung plattformgerechter Installationspakete inklusive inkrementeller Updates.Eine sichere und optimierte Konfiguration garantiert eine zuverlässige und leistungsfähige Auslieferung.

Konfiguration von electron-builder

Electron-builder nutzt eine Konfigurationsdatei (package.json oder builder.config.js), in der Sie Ziele pro Betriebssystem, Icon, App-Name und Kompressionsoptionen festlegen. Sie können .exe-Dateien für Windows, .dmg für macOS sowie AppImage- oder .deb-Pakete für Linux erstellen. Jede Zielplattform bietet spezifische Optionen: Code Signing, Apple-Notarisierung, Checksummen usw.

Legen Sie außerdem den Update-Kanal (stable, beta) und die URL für automatische Downloads fest. Das integrierte Auto-Updater-Modul von Electron verbindet sich direkt mit einem Server oder CDN und sorgt für reibungslose Updates.

Für reproduzierbare Builds sperren Sie die Versionen von builder und Abhängigkeiten. Nutzen Sie CI/CD-Skripte, um Builds in einer sauberen Umgebung auszuführen und unerwünschte Dateien auszuschließen.

Code-Signierung und Sicherheit

Code-Signing ist unerlässlich, um Antiviren-Warnungen zu vermeiden und Vertrauen auf macOS und Windows zu schaffen. Sie müssen Zertifikate von anerkannten Zertifizierungsstellen erwerben. Electron-builder bietet Optionen, um Schlüssel während der Build-Phase automatisch einzubinden.

Auf macOS stellt die Apple-Notarisierung die Gatekeeper-Konformität sicher. Integrieren Sie diesen Schritt in Ihre CI-Pipeline per Action oder Skript. Unter Windows reduziert eine EV-Signierung SmartScreen-Warnungen. Vergessen Sie nicht, Ihre Umgebungsvariablen im CI/CD zu verschlüsseln, um Zertifikate zu schützen.

Eine gültige Signatur verringert Installationshürden und stärkt das Vertrauen von Anwendern und IT-Teams in Ihre Anwendung.

Optimierung der Builds

Um die Bundle-Größe zu minimieren, schließen Sie ungenutzte Abhängigkeiten mit “asarUnpack” und der “files”-Option in der Builder-Konfiguration aus. Teilen Sie Ihren Code in Chunks auf, um die Erstinstallation zu verkleinern und schwere Module dynamisch nachzuladen.

Aktivieren Sie UPX-Kompression für Windows-Executables und gzip für Server-Assets. Testen Sie die Startperformance auf simulierten langsamen Datenträgern. Passen Sie Splash-Screen-Dauer und Lazy Loading in React an, um das Startgefühl zu verbessern.

Behalten Sie regelmäßig die Versionen von Chromium und Node.js im Blick, da Updates Performance-Optimierungen und Sicherheitsfixes enthalten. Planen Sie vierteljährliche Builds, um Ihre Lösung ohne übermäßigen Aufwand aktuell zu halten.

Beispiel: Ein Schweizer Medizintechnik-Startup automatisierte seine CI-Pipeline, um jede Nacht notarielle macOS-Builds zu erzeugen. Dieser Workflow bewährte sich durch zuverlässige Updates und reduzierte manuellen Aufwand um 75 %, sodass kontinuierliche Auslieferung regulatorischen Anforderungen genügte.

Verwandeln Sie Ihre Web-Erfahrung in einen Desktop-Vorteil

Electron.js bietet ein robustes Framework, um Ihre Web-Oberflächen als Desktop-Anwendungen verfügbar zu machen und gleichzeitig sicheren, modularen nativen Zugriff zu gewährleisten. Die Main/Renderer-Architektur in Kombination mit React erleichtert Wartung und Skalierung Ihres Codes. Die Integration fortgeschrittener Funktionen—Tray, Benachrichtigungen, Deep Links—erzielt höhere Nutzerbindung und Interoperabilität mit bestehenden Systemen. Schließlich sorgt electron-builder für eine zuverlässige Distribution und Updates auf allen Plattformen.

Unser Expertenteam steht Ihnen zur Seite, um Sie bei Konzeption, Optimierung und Rollout Ihrer maßgeschneiderten Desktop-Lösung zu beraten. Mit unserem Open-Source-, modularen und sicheren Ansatz maximieren wir den Business-Nutzen Ihrer Anwendung und minimieren technische sowie operative Risiken.

Besprechen Sie Ihre Herausforderungen mit einem Edana-Experten

Von Martin

Enterprise Architect

VERÖFFENTLICHT VON

Martin Moraz

Avatar de David Mendes

Martin ist Senior Enterprise-Architekt. Er entwirft robuste und skalierbare Technologie-Architekturen für Ihre Business-Software, SaaS-Lösungen, mobile Anwendungen, Websites und digitalen Ökosysteme. Als Experte für IT-Strategie und Systemintegration sorgt er für technische Konsistenz im Einklang mit Ihren Geschäftszielen.

FAQ

Häufig gestellte Fragen zu plattformübergreifenden Electron-Desktop-Anwendungen

Welche technischen Voraussetzungen sind nötig, um ein Electron-Projekt mit React zu starten?

Um loszulegen benötigen Sie Node.js und npm (oder Yarn), die Electron-CLI sowie einen Bundler wie Webpack oder Vite, um Ihren React-Code zu kompilieren. Gute Kenntnisse in JavaScript, HTML und CSS sind essenziell. Richten Sie eine Datei main.js ein, um das Electron-Fenster zu initialisieren, eine index.html, um Ihr React-Bundle zu laden, und geben Sie die Abhängigkeiten in der package.json an, um Ihr Projekt zu strukturieren.

Wie sollte die Main/Renderer-Architektur strukturiert werden, um die Sicherheit zu gewährleisten?

Trennen Sie strikt den Main-Prozess (System-APIs, Fensterverwaltung) vom Renderer-Prozess (UI). Verwenden Sie ipcMain und ipcRenderer für die Kommunikation und validieren Sie jede IPC-Anfrage, um die Ausführung bösartigen Codes zu verhindern. Beschränken Sie die Privilegien des Renderer, indem Sie kritische Operationen dem Main-Prozess überlassen. Diese Isolation minimiert die Angriffsfläche und erleichtert das Audit Ihrer Anwendung.

Welche Best Practices gibt es, um die Performance einer Electron-Anwendung zu optimieren?

Verkleinern Sie die Bundle-Größe durch Code-Splitting und asarUnpack, schließen Sie nicht genutzte Module aus und aktivieren Sie für Windows die UPX-Kompression. Optimieren Sie Ihre React-Oberfläche mit Lazy Loading für schwere Komponenten und setzen Sie auf memoized Hooks (useMemo, useCallback). Überwachen Sie CPU- und Speicherverbrauch, aktualisieren Sie regelmäßig Chromium und Node.js und testen Sie auf schwächeren Systemen, um schnelle Ladezeiten sicherzustellen.

Wie verwaltet man Updates und die plattformübergreifende Distribution?

Verwenden Sie electron-builder, um Installationspakete (.exe, .dmg, .AppImage/.deb) zu erstellen, und konfigurieren Sie das Modul autoUpdater mit verschiedenen Release-Kanälen (stable, beta). Legen Sie die Hosting-URLs für Assets fest und versionieren Sie Ihre Anwendung in der Konfigurationsdatei. Integrieren Sie diese Schritte in eine CI/CD-Pipeline, um Builds, Signaturen und die Veröffentlichung inkrementeller Updates zu automatisieren.

Welche Fallstricke gilt es bei der Implementierung von Tray-Benachrichtigungen und Deep Links zu vermeiden?

Überprüfen Sie Icon-Formate und das native Verhalten je nach Plattform. Handhaben Sie das open-url-Ereignis auf macOS und die Kommandozeilenargumente unter Windows/Linux für Deep Links – validieren Sie dabei stets die empfangenen Parameter. Vermeiden Sie unnötige IPC-Schleifen und definieren Sie benannte Kanäle, um die Interaktionen zwischen Tray und Renderern klar zu strukturieren.

Wie sorgt man für Code-Signierung und Compliance unter macOS und Windows?

Erwerben Sie Zertifikate von einer anerkannten Zertifizierungsstelle und konfigurieren Sie electron-builder, um Ihre Schlüssel während des Build-Prozesses einzubinden. Auf macOS automatisieren Sie die Apple-Notarisierung, um Gatekeeper-Konformität zu erreichen. Unter Windows sollten Sie eine EV-Signatur verwenden, um SmartScreen-Warnungen zu reduzieren. Schützen Sie Ihre Umgebungsvariablen in CI/CD, um den Zugriff auf die Zertifikate zu sichern.

Welche Schlüsselkennzahlen sollten verfolgt werden, um den Erfolg einer Electron-Desktop-Anwendung zu bewerten?

Verfolgen Sie die Adoptionsrate (aktive Installationen), die Nutzungsfrequenz sowie Absturz- und Update-Fehlerraten. Messen Sie die Startzeit, CPU- und Speicherverbrauch sowie das Nutzerfeedback zur UX. Analysieren Sie die Logs, um Fehler zu erkennen, und passen Sie Ihre KPIs an die geschäftlichen Ziele an (Produktivität, Reaktionsfähigkeit, Engagement).

Wie kann man die Bundle-Größe reduzieren und den Start der Anwendung beschleunigen?

Schließen Sie unnötige Abhängigkeiten über die files-Einstellung aus und organisieren Sie Ihren Code in dynamische Chunks. Aktivieren Sie Gzip-Kompression für Update-Assets und UPX für Windows-Executables. Nutzen Sie asar, um Ressourcen zu bündeln, und laden Sie schwere Module bei Bedarf nach. Testen Sie regelmäßig die Start-Performance auf langsamen Laufwerken, um Ihren Splash Screen anzupassen.

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