نصوص الخلفية لإضافات المتصفح: احتضان الانتقال إلى عامل خدمة جافا سكريبت

يتطور مشهد تطوير إضافات المتصفح باستمرار. أحد أهم التغييرات الأخيرة هو التحول من صفحات الخلفية المستمرة التقليدية إلى عمال خدمة جافا سكريبت (JavaScript Service Workers) للنصوص البرمجية الخلفية. هذا الانتقال، الذي يدفعه إلى حد كبير Manifest V3 (MV3) في المتصفحات القائمة على Chromium، يجلب العديد من الفوائد ولكنه يطرح أيضًا تحديات فريدة للمطورين. سيتعمق هذا الدليل الشامل في الأسباب الكامنة وراء هذا التغيير، والمزايا والعيوب، ويقدم شرحًا تفصيليًا لعملية الانتقال، مما يضمن انتقالًا سلسًا لإضافتك.

لماذا الانتقال إلى عمال الخدمة؟

الدافع الأساسي وراء هذا التحول هو تحسين أداء المتصفح وأمانه. يمكن لصفحات الخلفية المستمرة، التي كانت شائعة في Manifest V2 (MV2)، أن تستهلك موارد كبيرة حتى عندما تكون خاملة، مما يؤثر على عمر البطارية واستجابة المتصفح بشكل عام. من ناحية أخرى، عمال الخدمة موجهون بالأحداث ولا ينشطون إلا عند الحاجة.

فوائد عمال الخدمة:

• أداء محسن: ينشط عمال الخدمة فقط عندما يطلقهم حدث ما، مثل استدعاء API أو رسالة من جزء آخر من الإضافة. هذه الطبيعة "الموجهة بالأحداث" تقلل من استهلاك الموارد وتحسن أداء المتصفح.
• أمان معزز: يعمل عمال الخدمة في بيئة أكثر تقييدًا، مما يقلل من سطح الهجوم ويحسن الأمان العام للإضافة.
• مواكبة المستقبل: تتجه معظم المتصفحات الرئيسية نحو استخدام عمال الخدمة كمعيار للمعالجة في الخلفية في الإضافات. الانتقال الآن يضمن بقاء إضافتك متوافقة وتجنب مشكلات الإيقاف المستقبلية.
• عمليات غير معرقلة: تم تصميم عمال الخدمة لأداء المهام في الخلفية دون حظر الخيط الرئيسي (main thread)، مما يضمن تجربة مستخدم أكثر سلاسة.

العيوب والتحديات:

• منحنى التعلم: يقدم عمال الخدمة نموذج برمجة جديدًا قد يكون صعبًا على المطورين المعتادين على صفحات الخلفية المستمرة. تتطلب الطبيعة الموجهة بالأحداث نهجًا مختلفًا لإدارة الحالة والاتصالات.
• إدارة الحالة المستمرة: يتطلب الحفاظ على حالة مستمرة عبر تنشيطات عامل الخدمة دراسة متأنية. تصبح تقنيات مثل Storage API أو IndexedDB حاسمة.
• تعقيد تصحيح الأخطاء: يمكن أن يكون تصحيح أخطاء عمال الخدمة أكثر تعقيدًا من تصحيح أخطاء صفحات الخلفية التقليدية بسبب طبيعتها المتقطعة.
• وصول محدود إلى DOM: لا يمكن لعمال الخدمة الوصول مباشرة إلى DOM. يجب عليهم التواصل مع نصوص المحتوى (content scripts) للتفاعل مع صفحات الويب.

فهم المفاهيم الأساسية

قبل الخوض في عملية الانتقال، من الضروري فهم المفاهيم الأساسية وراء عمال الخدمة:

إدارة دورة الحياة

لدى عمال الخدمة دورة حياة مميزة تتكون من المراحل التالية:

• التثبيت: يتم تثبيت عامل الخدمة عند تحميل الإضافة لأول مرة أو تحديثها. هذا هو الوقت المثالي لتخزين الأصول الثابتة مؤقتًا (caching) وأداء مهام الإعداد الأولية.
• التفعيل: بعد التثبيت، يتم تفعيل عامل الخدمة. هذه هي النقطة التي يمكنه فيها البدء في معالجة الأحداث.
• الخمول: يظل عامل الخدمة خاملاً، في انتظار الأحداث لتشغيله.
• الإنهاء: يتم إنهاء عامل الخدمة عندما لا تكون هناك حاجة إليه.

بنية موجهة بالأحداث

عمال الخدمة موجهون بالأحداث، مما يعني أنهم ينفذون التعليمات البرمجية فقط استجابة لأحداث محددة. تشمل الأحداث الشائعة:

• install: يتم إطلاقه عند تثبيت عامل الخدمة.
• activate: يتم إطلاقه عند تفعيل عامل الخدمة.
• fetch: يتم إطلاقه عندما يقوم المتصفح بطلب شبكة.
• message: يتم إطلاقه عندما يتلقى عامل الخدمة رسالة من جزء آخر من الإضافة.

الاتصال بين العمليات

يحتاج عمال الخدمة إلى طريقة للتواصل مع الأجزاء الأخرى من الإضافة، مثل نصوص المحتوى ونصوص النوافذ المنبثقة. يتم تحقيق ذلك عادةً باستخدام واجهات برمجة التطبيقات chrome.runtime.sendMessage و chrome.runtime.onMessage.

دليل الانتقال خطوة بخطوة

دعنا نمر بعملية نقل إضافة متصفح نموذجية من صفحة خلفية مستمرة إلى عامل خدمة.

الخطوة 1: تحديث ملف البيان (manifest.json)

الخطوة الأولى هي تحديث ملف manifest.json الخاص بك ليعكس التغيير إلى عامل خدمة. أزل حقل "background" واستبدله بحقل "background" الذي يحتوي على الخاصية "service_worker".

مثال على Manifest V2 (صفحة خلفية مستمرة):

{
  "manifest_version": 2,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "scripts": ["background.js"],
    "persistent": true
  },
  "permissions": [
    "storage",
    "activeTab"
  ]
}

مثال على Manifest V3 (عامل الخدمة):

{
  "manifest_version": 3,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "service_worker": "background.js"
  },
  "permissions": [
    "storage",
    "activeTab"
  ]
}

اعتبارات هامة:

• تأكد من أن manifest_version الخاص بك تم تعيينه على 3.
• تحدد خاصية "service_worker" المسار إلى نص عامل الخدمة الخاص بك.

الخطوة 2: إعادة هيكلة نص الخلفية الخاص بك (background.js)

هذه هي الخطوة الأكثر أهمية في عملية الانتقال. تحتاج إلى إعادة هيكلة نص الخلفية الخاص بك للتكيف مع الطبيعة الموجهة بالأحداث لعمال الخدمة.

1. إزالة متغيرات الحالة المستمرة

في صفحات الخلفية لـ MV2، كان بإمكانك الاعتماد على المتغيرات العامة للحفاظ على الحالة عبر الأحداث المختلفة. ومع ذلك، يتم إنهاء عمال الخدمة عند الخمول، لذا فإن المتغيرات العامة ليست موثوقة للحالة المستمرة.

مثال (MV2):

var counter = 0;

chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  counter++;
  console.log("Counter: " + counter);
});

الحل: استخدم Storage API أو IndexedDB

تسمح لك Storage API (chrome.storage.local أو chrome.storage.sync) بتخزين واسترداد البيانات بشكل مستمر. يعد IndexedDB خيارًا آخر لهياكل البيانات الأكثر تعقيدًا.

مثال (MV3 مع Storage API):

chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  chrome.storage.local.get(['counter'], function(result) {
    var counter = result.counter || 0;
    counter++;
    chrome.storage.local.set({counter: counter}, function() {
      console.log("Counter: " + counter);
    });
  });
});

مثال (MV3 مع IndexedDB):

// Function to open the IndexedDB database
function openDatabase() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('myDatabase', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error opening database');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve(event.target.result);
    };

    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = event.target.result;
      db.createObjectStore('myObjectStore', { keyPath: 'id' });
    };
  });
}

// Function to get data from IndexedDB
function getData(db, id) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const transaction = db.transaction(['myObjectStore'], 'readonly');
    const objectStore = transaction.objectStore('myObjectStore');
    const request = objectStore.get(id);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error getting data');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve(request.result);
    };
  });
}

// Function to put data into IndexedDB
function putData(db, data) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const transaction = db.transaction(['myObjectStore'], 'readwrite');
    const objectStore = transaction.objectStore('myObjectStore');
    const request = objectStore.put(data);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error putting data');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve();
    };
  });
}

chrome.browserAction.onClicked.addListener(async (tab) => {
  try {
    const db = await openDatabase();
    let counterData = await getData(db, 'counter');
    let counter = counterData ? counterData.value : 0;

    counter++;

    await putData(db, { id: 'counter', value: counter });
    db.close();
    console.log("Counter: " + counter);

  } catch (error) {
    console.error("IndexedDB Error: ", error);
  }
});

2. استبدال مستمعي الأحداث بتمرير الرسائل

إذا كان نص الخلفية الخاص بك يتواصل مع نصوص المحتوى أو أجزاء أخرى من الإضافة، فستحتاج إلى استخدام تمرير الرسائل.

مثال (إرسال رسالة من نص الخلفية إلى نص المحتوى):

chrome.runtime.onMessage.addListener(
  function(request, sender, sendResponse) {
    if (request.message === "get_data") {
      // Do something to retrieve data
      let data = "Example Data";
      sendResponse({data: data});
    }
  }
);

مثال (إرسال رسالة من نص المحتوى إلى نص الخلفية):

chrome.runtime.sendMessage({message: "get_data"}, function(response) {
  console.log("Received data: " + response.data);
});

3. التعامل مع مهام التهيئة في حدث `install`

يتم إطلاق حدث install عند تثبيت عامل الخدمة لأول مرة أو تحديثه. هذا هو المكان المثالي لأداء مهام التهيئة، مثل إنشاء قواعد البيانات أو تخزين الأصول الثابتة مؤقتًا.

مثال:

chrome.runtime.onInstalled.addListener(function() {
  console.log("Service Worker installed.");
  // Perform initialization tasks here
  chrome.storage.local.set({initialized: true});
});

4. النظر في المستندات خارج الشاشة (Offscreen Documents)

قدم Manifest V3 مستندات خارج الشاشة للتعامل مع المهام التي كانت تتطلب سابقًا وصول DOM في صفحات الخلفية، مثل تشغيل الصوت أو التفاعل مع الحافظة. تعمل هذه المستندات في سياق منفصل ولكن يمكنها التفاعل مع DOM نيابة عن عامل الخدمة.

إذا كانت إضافتك تحتاج إلى التلاعب بـ DOM على نطاق واسع أو أداء مهام لا يمكن تحقيقها بسهولة باستخدام تمرير الرسائل ونصوص المحتوى، فقد تكون المستندات خارج الشاشة هي الحل الصحيح.

مثال (إنشاء مستند خارج الشاشة):

// In your background script:
async function createOffscreen() {
  if (await chrome.offscreen.hasDocument({
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'reason for needing the document'
  })) {
    return;
  }
  await chrome.offscreen.createDocument({
    url: 'offscreen.html',
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'reason for needing the document'
  });
}

chrome.runtime.onStartup.addListener(createOffscreen);
chrome.runtime.onInstalled.addListener(createOffscreen);

مثال (offscreen.html):

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Offscreen Document</title>
</head>
<body>
  <script src="offscreen.js"></script>
</body>
</html>

مثال (offscreen.js، الذي يعمل في المستند خارج الشاشة):

// Listen for messages from the service worker
chrome.runtime.onMessage.addListener((request, sender, sendResponse) => {
  if (request.action === 'doSomething') {
    // Do something with the DOM here
    document.body.textContent = 'Action performed!';
    sendResponse({ result: 'success' });
  }
});

الخطوة 3: اختبار إضافتك بدقة

بعد إعادة هيكلة نص الخلفية، من الضروري اختبار إضافتك بدقة للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح في بيئة عامل الخدمة الجديدة. انتبه بشكل خاص إلى المجالات التالية:

• إدارة الحالة: تحقق من أن حالتك المستمرة يتم تخزينها واستردادها بشكل صحيح باستخدام Storage API أو IndexedDB.
• تمرير الرسائل: تأكد من إرسال واستقبال الرسائل بشكل صحيح بين نص الخلفية ونصوص المحتوى ونصوص النوافذ المنبثقة.
• معالجة الأحداث: اختبر جميع مستمعي الأحداث للتأكد من إطلاقها كما هو متوقع.
• الأداء: راقب أداء إضافتك للتأكد من أنها لا تستهلك موارد مفرطة.

الخطوة 4: تصحيح أخطاء عمال الخدمة

يمكن أن يكون تصحيح أخطاء عمال الخدمة صعبًا بسبب طبيعتها المتقطعة. إليك بعض النصائح لمساعدتك في تصحيح أخطاء عامل الخدمة الخاص بك:

• أدوات مطوري كروم (Chrome DevTools): استخدم أدوات مطوري كروم لفحص عامل الخدمة، وعرض سجلات وحدة التحكم، وتعيين نقاط التوقف. يمكنك العثور على عامل الخدمة تحت علامة التبويب "Application".
• سجلات وحدة التحكم المستمرة: استخدم عبارات console.log بسخاء لتتبع تدفق تنفيذ عامل الخدمة الخاص بك.
• نقاط التوقف: عيّن نقاط توقف في كود عامل الخدمة لإيقاف التنفيذ مؤقتًا وفحص المتغيرات.
• مفتش عامل الخدمة: استخدم مفتش عامل الخدمة في أدوات مطوري كروم لعرض حالة عامل الخدمة وأحداثه وطلبات الشبكة.

أفضل الممارسات للانتقال إلى عامل الخدمة

إليك بعض أفضل الممارسات التي يجب اتباعها عند نقل إضافة المتصفح الخاصة بك إلى عمال الخدمة:

• ابدأ مبكرًا: لا تنتظر حتى اللحظة الأخيرة للانتقال إلى عمال الخدمة. ابدأ عملية الانتقال في أقرب وقت ممكن لمنح نفسك وقتًا كافيًا لإعادة هيكلة الكود واختبار إضافتك.
• جزّئ المهمة: قسّم عملية الانتقال إلى مهام أصغر يمكن التحكم فيها. هذا سيجعل العملية أقل صعوبة وأسهل في التتبع.
• اختبر بشكل متكرر: اختبر إضافتك بشكل متكرر طوال عملية الانتقال لاكتشاف الأخطاء مبكرًا.
• استخدم Storage API أو IndexedDB للحالة المستمرة: لا تعتمد على المتغيرات العامة للحالة المستمرة. استخدم Storage API أو IndexedDB بدلاً من ذلك.
• استخدم تمرير الرسائل للاتصال: استخدم تمرير الرسائل للتواصل بين نص الخلفية ونصوص المحتوى ونصوص النوافذ المنبثقة.
• حسّن الكود الخاص بك: حسّن الكود الخاص بك من أجل الأداء لتقليل استهلاك الموارد.
• فكر في استخدام المستندات خارج الشاشة: إذا كنت بحاجة إلى التلاعب بـ DOM على نطاق واسع، ففكر في استخدام المستندات خارج الشاشة.

اعتبارات التدويل (Internationalization)

عند تطوير إضافات متصفح لجمهور عالمي، من الضروري مراعاة التدويل (i18n) والتوطين (l10n). إليك بعض النصائح لضمان أن تكون إضافتك متاحة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم:

• استخدم مجلد `_locales`: قم بتخزين السلاسل النصية المترجمة لإضافتك في مجلد `_locales`. يحتوي هذا المجلد على مجلدات فرعية لكل لغة مدعومة، مع ملف `messages.json` يحتوي على الترجمات.
• استخدم صيغة `__MSG_messageName__`: استخدم صيغة `__MSG_messageName__` للإشارة إلى السلاسل النصية المترجمة في الكود وملف البيان.
• دعم اللغات من اليمين إلى اليسار (RTL): تأكد من أن تخطيط وتصميم إضافتك يتكيفان بشكل صحيح مع لغات RTL مثل العربية والعبرية.
• مراعاة تنسيق التاريخ والوقت: استخدم تنسيق التاريخ والوقت المناسب لكل لغة.
• توفير محتوى ملائم ثقافيًا: قم بتخصيص محتوى إضافتك ليكون ملائمًا ثقافيًا لمختلف المناطق.

مثال (_locales/en/messages.json):

{
  "extensionName": {
    "message": "My Extension",
    "description": "The name of the extension"
  },
  "buttonText": {
    "message": "Click Me",
    "description": "The text for the button"
  }
}

مثال (الإشارة إلى السلاسل النصية المترجمة في الكود الخاص بك):

document.getElementById('myButton').textContent = chrome.i18n.getMessage("buttonText");

الخاتمة

يعد نقل نص الخلفية لإضافة المتصفح الخاصة بك إلى عامل خدمة جافا سكريبت خطوة مهمة نحو تحسين الأداء والأمان ومواكبة مستقبل إضافتك. في حين أن الانتقال قد يمثل بعض التحديات، إلا أن الفوائد تستحق الجهد المبذول. باتباع الخطوات الموضحة في هذا الدليل واعتماد أفضل الممارسات، يمكنك ضمان انتقال سلس وناجح، وتقديم تجربة أفضل للمستخدمين في جميع أنحاء العالم. تذكر أن تختبر بدقة وتتكيف مع البنية الجديدة الموجهة بالأحداث للاستفادة الكاملة من قوة عمال الخدمة.

موارد إضافية

• توثيق Manifest V3 لإضافات كروم
• توثيق Service Worker API من موزيلا
• أساسيات عامل الخدمة