为 ModelArts JupyterLab 撸一个汉化插件

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如何持续输出？是一直困扰着我的难题。想来想去，原来是因为没有输入，对，就是每天没有学习新的知识；造成的后果也不言而喻--工作七年了经验值接近零！今天偶然看到一个小工具的源码，打开了我的思路，因此，我想为 ModelArts JupyterLab 打造一款专属 Chrome 插件！当然此方法理论上适合任何定制化汉化(或多语言)插件，请看 Copy 攻城狮如何 Copy ！

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背景概要

• 什么是 ModelArts？
  ModelArts 是华为云一站式 AI 开发平台，涵盖了 AI 应用开发中数据准备、训练、评估、部署全流程和端、边、云全场景；小白开发者可以借助 ModelArts 轻轻松松从零到一开发属于自己的 AI 应用，像 Copy 攻城狮本大狮使用 ModelArts 不费吹灰之力就完成了“蚂蚁牙黑”的视频合成^[1];大神工程师使用 ModelArts 能“炼丹好好炼丹炼好丹”，也不乏一些高端应用，比如 @Tianyi_Li 实现的“自动驾驶^[2]”。当然，借力 ModelArts，AI 在各行各业实现了赋能，比如通过 ModelArts 自动学习能力构建并完善声音模型实现雨林的盗伐监听，实现了保护雨林的 AI 应用；借助 ModelArts 的海量数据预处理及智能标注、大规模分布式训练及深度学习，实现优质的个性化内容精准触达……如果您想初步了解 ModelArts，希望我的历史博文发挥作用--云享 MindTalks 第十三期:ModelArts 让 AI 应用开发更简单^[3]。

• 什么是 JupyterLab?
  JupyterLab 是Project Jupyter^[4]的下一代基于 Web 的用户界面，用于 Jupyter Notebook、代码和数据的基于 Web 的交互式开发环境,而Project Jupyter^[5]的存在是为了开发跨多种编程语言的交互式计算的开源软件，开放标准和服务。常常用在数据科学、科学计算和机器学习中的各种工作流程，因此也经常被用作 AI 应用开发及数据分析的辅助工具。而 ModelArts JupyterLab 是常用的开发环境，您可以用来学习机器学习中的数学^[6](PS:本大狮计划跟老齐前辈学习学习)，可以玩玩爬虫^[7]或者数据可视化……不过对于“English is very pool”的我，面对 JupyterLab 全英文的操作界面，尤其是我开了 Google 翻译插件之后，我彻底懵圈了！看法？跑？吉特？神翻译啊！怎么办？

  

• 机缘巧合
  有时候灵感就来源于“跨界”。最近计划实现一个野生动物保护的公益小程序，需要自己画原型并设计 UI，了解到目前最流行最推荐的工具是 「Figma^[8]」(是念费伽马吗？)，当然，同样是全英文，不过国内硬核玩家已经编写了汉化小插件--FigmaCN^[9],这是中文 Figma 插件，由设计师人工翻译校验。通过下载查看 FigmaCN 的源码，我了解到原来“开发”汉化的 Chrome 插件这么简单，于是就有了汉化 ModelArts JupyterLab 的想法，刚好也查了资料，了解到目前 JupyterLab 3.0+已经有中文插件可以使用，是由一位热心老外贡献的--jupyterlab-language-pack-zh-CN^[10],不过似乎体验还有待优化。不过，ModelArts 上的 JupyterLab 暂时是 2.0 的版本，因此我萌生了自己制作汉化插件的想法，希望通过汉化之后的 JupyterLab 学习更多的技巧。Just Do IT！

  

文档先行

套用一句老话：“道路千万条，文档第一条”。开发不看文档，那是真的牛；开发不写文档，也是真的牛！当我想开发 Chrome 插件的时候，第一条路可能最合适的就是看官方的开发文档了--扩展程序开发文档^[11]。据我多年的 HW 开发经验，阅读文档时，您可能就会看到一个“Hello World”；当然，Chrome 插件开发也不例外。开发 Chrome 插件您可能需要掌握 WEB 开发的三大剑--HTML、CSS、JavaScript，根据文档，并参考开源库GoogleChrome/chrome-extensions-samples^[12],开始我们的 Chrome 插件“Hello World 之旅"(顺便给官方文档提了一个**PR^[13]**)。

目前 Chrome 插件的主程序已经更新到 V3 版本了，使用 MV3 的扩展将在安全性，隐私性和性能方面得到增强；此外还可以使用 MV3 中采用的更多现代开放式 Web 技术，例如 Service Workers 和 Promise。因此，我们基于第三代 Chrome 插件开发。

先新建一个目录，取名为Hello World,包含三个文件--background.js、hello.html、manifest.json,从后缀名可以看出一些端倪，.json是配置文件也是插件的描述文件，.js是逻辑代码文件，.html是页面文件；这是一个简单的插件雏形。具体代码如下：

简单的代码，实现的功能就是安装完插件就打开 hello.html ，要想预览效果需要将本地浏览器的插件应用开启开发者模式。官方文档给出的步骤如下：
① chrome://extensions 在浏览器中导航到。您还可以通过点击多功能框右上角的 Chrome 菜单，将鼠标悬停在“更多工具”上，然后选择扩展程序来访问此页面。
② 选中“开发人员模式”旁边的框。
③ 单击“加载解压缩的扩展名”，然后为“ Hello 扩展名”扩展名选择目录。

编写插件

我们先来看看 MV3 规定的 manifest.json 改如何编写，打开文档mv3/manifest^[14],您就能看到一份 json，必填的字段:

  "manifest_version": 3,        // 使用MV3必填 3
  "name": "My Extension",       // 插件名称
  "version": "versionString",   // 插件版本

其他的参数按需填写，其中我比较关心的是图标及其他文件加载，了解到 icons 字段可以定义图标，content_scripts可以注入内容脚本，background可注入后台脚本,值得注意的是 MV3 相比 MV2，不再无法加载 JavaScript 或 Wasm 文件之类的远程代码，也就是说我们所有的逻辑必须在本地完成（暂时这么理解）。因此，我的配置文件如下：

{
  "name": "StartAI",
  "version": "0.1",
  "manifest_version": 3,
  "short_name": "StartAI",
  "description": "ModelArts 工具集，JupyterLab 汉化插件，学AI就用 ModelArts，学AI就上 huaweicloud.ai。",
  "homepage_url": "http://huaweicloud.ai",
  "icons": {
    "16": "images/icon16.png",
    "24": "images/icon24.png",
    "32": "images/icon32.png",
    "48": "images/icon48.png",
    "128": "images/icon128.png"
  },
  "background": {
    "service_worker": "background.js"
  },
  "content_scripts": [
    {
      "matches": ["*://notebook01-modelarts-cnnorth4.huaweicloud.com/*"],
      "js": ["js/content.js"],
      "run_at": "document_end",
      "all_frames": true
    }
  ]
}

重点介绍一下content_scripts,这里配置的是我们的核心逻辑，这段配置的大概含义是:当浏览器访问的 url 匹配到 matches 字段中的网站时，等待页面加载完成，执行我们的核心逻辑。通过上面的配置文件，也大概猜的出我们这个插件的目录结构:

hello-world
├─ images
│  ├─ icon128.png
│  ├─ icon16.png
│  ├─ icon24.png
│  ├─ icon32.png
│  └─ icon48.png
├─ js
│  └─ content.js
├─ background.js
└─ manifest.json

background.js中写的是安装插件成功时打开一个新的 tab，显示我们想要显示的内容，如引导页：

chrome.runtime.onInstalled.addListener(async () => {
  // 此处可打开本地页面
  // let url = chrome.runtime.getURL("hello.html");
  // let tab = await chrome.tabs.create({ url });
  // console.log(`Created tab ${tab.id}`);
  chrome.tabs.create({
    url: "http://huaweicloud.ai",
  });
});

点击插件中心 Update 按钮之后，就会打开我们设置的网页，当匹配到我们预设的网站时，插件就被激活，明显会看到图标被点亮。看了半天，似乎发现原来 Chrome 插件开发这么简单！

接着就是核心逻辑--汉化，思路是通过MutationObserver^[15]监听 DOM 何时更改，DOM 的任何变动，比如节点的增减、属性的变动、文本内容的变动，这个 API 都可以捕获到，因此当我们在页面上进行操作时，都能实时动态翻译我们匹配好的内容。代码实现如下：

// contant.js

// 定义临时空数组
let allData = [];
// 中英文匹配
const jsonData = {
    // "": {
    //     "domain": "jupyterlab",
    //     "language": "zh-CN",
    //     "plural_forms": "nplurals=1; plural=0;",
    //     "version": "3.0.0b4"
    // },
   "\nConnected: %1": [
       "\n\u5df2\u8fde\u63a5: %1"
   ],
   "\nCreated: %1": [
       "\n\u521b\u5efa\u65f6\u95f4\uff1a%1"
   ],
   // …… 此处省略 2400 行，详见 https://github.com/jupyterlab/language-packs
}

// 处理数据,形如:[["File", "文件"],["Edit","编辑"]]
allData = Object.keys(jsonData).map(item=>([item,jsonData[item][0]]))

// 引入观察器 MutationObserver
let MutationObserver = window.MutationObserver || window.WebKitMutationObserver;

// 观察器的配置（需要观察什么变动）
let MutationObserverConfig = {
  childList: true,
  subtree: true,
  attributeFilter: ["data-label"],
  characterData: true,
};

// 创建一个观察器实例并传入回调函数
let observer = new MutationObserver(function (mutations) {
  let treeWalker = document.createTreeWalker(
    document.body,
    NodeFilter.SHOW_ALL,
    {
      acceptNode: function (node) {
        if (node.nodeType === 3 || node.hasAttribute("data-label")) {
          return NodeFilter.FILTER_ACCEPT;
        } else {
          return NodeFilter.FILTER_SKIP;
        }
      },
    },
    false
  );

  // 映射中文
  let dataMap = new Map();
  for (i in jsonData) {
    if (i && !dataMap.has(i)) {
      dataMap.set(i, jsonData[i][0]);
    }
  }
   allData.forEach(([key, val]) => {
     if (key && !dataMap.has(key)) {
       dataMap.set(key, val);
     }
   });
  let currentNode = treeWalker.currentNode;

  //  替换
  while (currentNode) {
    if (currentNode.nodeType === 3) {
      let key1 = currentNode.textContent;
      if (dataMap.has(key1)) currentNode.textContent = dataMap.get(key1);
    } else {
      let key2 = currentNode.getAttribute("data-label");
      if (dataMap.has(key2))
        currentNode.setAttribute("data-label", dataMap.get(key2));
    }

    currentNode = treeWalker.nextNode();
  }
});

// 开始观察目标节点
observer.observe(document.body, MutationObserverConfig);

最终的效果还算满意，基本能够使用全部已有的翻译数据，当然，源数据中存在未翻译项，比如["Notebook":["NoteBook"]],这样的数据会导致插件异常，从而使页面卡死，具体什么原因还没排查到，大概是因为死循环了，无意中踩过了这个坑。

发布

最后的发布，我不太愿意谈太多，主要不想给 Google 打广告，因为发布需要象征性的收取 5 刀，因此您可能需要全球信用卡。具体步骤如下：上传应用程序的过程很简单：

• 将应用程序的根目录（包含 manifest.json 文件的文件夹）压缩为.zip 文件。
• 交钱开通资格。
• 去到控制台单击添加新项目。
• 接受条款和服务协议。
• 使用“选择文件”对话框在系统中查找.zip 文件并选择。
• 其他信息维护及测试。

截止发稿，Copy 攻城狮翻箱倒柜还没找着信用卡，就先到这，待 Notebook 一键分享功能开发完毕之后再注册发布。

小结

总得来说，收获不少。一是解决了当前的需求，二是产出了一篇“水文”，三是贡献了一个 PR（Markdown 特供）。

源码地址：hu-qi/StartAI^[16] (https://github.com/hu-qi/StartAI^[17])

Reference