Architektura progresivních webových aplikací: Vzory pro JavaScript Service Worker | MLOG | MLOG
Čeština
Prozkoumejte pokročilé vzory pro JavaScript service worker pro tvorbu robustních a výkonných progresivních webových aplikací (PWA). Naučte se strategie cachování, synchronizaci na pozadí, push notifikace a další.
Architektura progresivních webových aplikací: Vzory pro JavaScript Service Worker
Progresivní webové aplikace (PWA) přinášejí revoluci do webového vývoje tím, že uživatelům nabízejí zážitek podobný aplikacím přímo v jejich prohlížečích. Srdcem každé PWA je Service Worker, soubor JavaScriptu, který funguje jako programovatelná síťová proxy, umožňující offline funkčnost, synchronizaci na pozadí a push notifikace. Tento článek se zabývá pokročilými vzory pro JavaScript service worker pro tvorbu robustních a výkonných PWA, navržených pro globální publikum.
Porozumění životnímu cyklu Service Workeru
Než se ponoříme do konkrétních vzorů, je klíčové porozumět životnímu cyklu Service Workeru. Tento cyklus určuje, jak je service worker instalován, aktivován a aktualizován. Klíčové fáze zahrnují:
Registrace: Prohlížeč zaregistruje service worker a přiřadí ho k určitému rozsahu (scope), což je cesta URL.
Instalace: Service worker je nainstalován, přičemž obvykle cachuje základní zdroje.
Aktivace: Service worker se stane aktivním a začne ovládat stránky v rámci svého rozsahu.
Aktualizace: Prohlížeč kontroluje aktualizace service workeru a opakuje fáze instalace a aktivace.
Správné řízení tohoto cyklu je nezbytné pro bezproblémový zážitek s PWA. Pojďme prozkoumat některé běžné vzory service workerů.
Strategie cachování: Optimalizace pro offline přístup a výkon
Cachování je základním kamenem offline funkčnosti a vylepšeného výkonu v PWA. Service workery nabízejí detailní kontrolu nad cachováním, což vývojářům umožňuje implementovat různé strategie přizpůsobené různým typům zdrojů. Zde jsou některé klíčové vzory cachování:
1. Cache-First
Strategie cache-first upřednostňuje poskytování obsahu z cache. Pokud je zdroj nalezen v cache, je okamžitě vrácen. V opačném případě je proveden požadavek na síť a odpověď je před vrácením uživateli uložena do cache. Tato strategie je ideální pro statické zdroje, které se mění jen zřídka, jako jsou obrázky, CSS a soubory JavaScriptu.
Strategie network-first se nejprve pokusí načíst zdroj ze sítě. Pokud je síťový požadavek úspěšný, odpověď je uložena do cache a vrácena uživateli. Pokud síťový požadavek selže (např. kvůli problémům se síťovým připojením), zdroj je načten z cache. Tato strategie je vhodná pro obsah, který musí být aktuální, jako jsou zpravodajské články nebo příspěvky na sociálních sítích.
Strategie cache-only poskytuje zdroje výhradně z cache. Pokud zdroj není v cache nalezen, je vrácena chyba. Tato strategie je vhodná pro zdroje, u kterých je zaručeno, že budou v cache dostupné, jako jsou offline zdroje nebo předem nacachovaná data.
Strategie network-only vždy načítá zdroje ze sítě a zcela obchází cache. Tato strategie se používá, když absolutně potřebujete nejnovější verzi zdroje a cachování není žádoucí.
Strategie stale-while-revalidate okamžitě poskytne cachovaný zdroj a zároveň na pozadí načítá nejnovější verzi ze sítě. Jakmile je síťový požadavek dokončen, cache je aktualizována novou verzí. Tato strategie poskytuje rychlou počáteční odpověď a zároveň zajišťuje, že uživatel nakonec obdrží nejaktuálnější obsah. Je to užitečná strategie pro nekritický obsah, kde je rychlost důležitější než absolutní aktuálnost.
Podobné jako stale-while-revalidate, ale bez okamžitého vrácení cachovaného zdroje. Nejprve zkontroluje cache, a pouze pokud je zdroj přítomen, síťový požadavek pokračuje na pozadí, aby aktualizoval cache.
Výběr správné strategie cachování
Optimální strategie cachování závisí na konkrétních požadavcích vaší aplikace. Zvažte faktory jako:
Aktuálnost obsahu: Jak důležité je zobrazit nejnovější verzi obsahu?
Spolehlivost sítě: Jak spolehlivé je síťové připojení uživatele?
Výkon: Jak rychle potřebujete doručit obsah uživateli?
Pečlivým výběrem vhodných strategií cachování můžete výrazně zlepšit výkon a uživatelský zážitek vaší PWA, a to i v offline prostředích. Nástroje jako Workbox ([https://developers.google.com/web/tools/workbox](https://developers.google.com/web/tools/workbox)) mohou implementaci těchto strategií zjednodušit.
Synchronizace na pozadí: Zpracování offline změn
Synchronizace na pozadí umožňuje vaší PWA provádět úkoly na pozadí, i když je uživatel offline. To je zvláště užitečné pro zpracování odeslání formulářů, aktualizací dat a dalších operací, které vyžadují síťové připojení. API `BackgroundSyncManager` vám umožňuje registrovat úkoly, které budou provedeny, jakmile bude síť k dispozici.
Registrace úlohy synchronizace na pozadí
Pro registraci úlohy synchronizace na pozadí musíte použít metodu `register` objektu `BackgroundSyncManager`. Tato metoda přijímá jako argument unikátní název (tag). Tento název identifikuje konkrétní úkol, který má být proveden.
Když prohlížeč detekuje síťové připojení, vyšle událost `sync` do service workeru. Můžete na tuto událost naslouchat a provést potřebné akce, jako je odeslání dat na server.
Příklad:
async function doSomeWork() {
// Retrieve data from IndexedDB
const data = await getDataFromIndexedDB();
// Send data to the server
try {
const response = await fetch('/api/sync', {
method: 'POST',
body: JSON.stringify(data),
headers: {
'Content-Type': 'application/json'
}
});
if (response.ok) {
// Clear the data from IndexedDB
await clearDataFromIndexedDB();
} else {
// Handle errors
console.error('Sync failed:', response.status);
throw new Error('Sync failed');
}
} catch (error) {
// Handle network errors
console.error('Network error:', error);
throw error;
}
}
Příklad: Offline odeslání formuláře
Představte si scénář, kdy uživatel vyplní formulář, zatímco je offline. Service worker může uložit data formuláře do IndexedDB a zaregistrovat úlohu synchronizace na pozadí. Jakmile bude síť k dispozici, service worker načte data formuláře z IndexedDB a odešle je na server.
Uživatel vyplní formulář a klikne na odeslat, zatímco je offline.
Data formuláře jsou uložena v IndexedDB.
Je zaregistrována úloha synchronizace na pozadí s unikátním tagem (např. `form-submission`).
Když je síť k dispozici, je spuštěna událost `sync`.
Service worker načte data formuláře z IndexedDB a odešle je na server.
Pokud je odeslání úspěšné, data formuláře jsou z IndexedDB odstraněna.
Push notifikace: Zaujetí uživatelů pomocí včasných aktualizací
Push notifikace umožňují vaší PWA posílat uživatelům včasné aktualizace a zprávy, i když aplikace není aktivně spuštěna v prohlížeči. To může výrazně zlepšit zapojení a udržení uživatelů. Pro doručování push notifikací spolupracují Push API a Notifications API.
Přihlášení k odběru push notifikací
Aby mohli uživatelé dostávat push notifikace, musí nejprve vaší PWA udělit povolení. K přihlášení uživatelů k odběru push notifikací můžete použít `PushManager` API.
Příklad:
navigator.serviceWorker.ready.then(registration => {
registration.pushManager.subscribe({
userVisibleOnly: true,
applicationServerKey: 'YOUR_PUBLIC_VAPID_KEY'
})
.then(subscription => {
// Send subscription details to your server
sendSubscriptionToServer(subscription);
})
.catch(error => {
console.error('Failed to subscribe:', error);
});
});
Důležité: Nahraďte `YOUR_PUBLIC_VAPID_KEY` vaším skutečným VAPID (Voluntary Application Server Identification) klíčem. VAPID klíče se používají k identifikaci vašeho aplikačního serveru a zajišťují bezpečné odesílání push notifikací.
Zpracování push notifikací
Když je přijata push notifikace, service worker vyšle událost `push`. Můžete na tuto událost naslouchat a zobrazit notifikaci uživateli.
Notifications API vám umožňuje přizpůsobit vzhled a chování push notifikací. Můžete specifikovat název, tělo, ikonu, odznak a další možnosti.
Příklad:
self.addEventListener('push', event => {
const data = event.data.json();
const title = data.title || 'My PWA';
const options = {
body: data.body || 'No message',
icon: data.icon || 'icon.png',
badge: data.badge || 'badge.png',
vibrate: [200, 100, 200],
data: { // Custom data that you can access when the user clicks the notification
url: data.url || '/'
},
actions: [
{action: 'explore', title: 'Explore this new world',
icon: 'images/checkmark.png'},
{action: 'close', title: 'Close',
icon: 'images/xmark.png'},
]
};
event.waitUntil(self.registration.showNotification(title, options));
});
self.addEventListener('notificationclick', function(event) {
event.notification.close();
// Check if the user clicked on an action.
if (event.action === 'explore') {
clients.openWindow(event.notification.data.url);
} else {
// Default action: open the app.
clients.openWindow('/');
}
});
Příklad: Upozornění na novinky
Zpravodajská aplikace může používat push notifikace k upozornění uživatelů na nejnovější zprávy. Když je publikován nový článek, server odešle push notifikaci na zařízení uživatele, která zobrazí krátké shrnutí článku. Uživatel pak může kliknutím na notifikaci otevřít celý článek v PWA.
Pokročilé vzory pro Service Worker
1. Offline analytika
Sledujte chování uživatelů, i když jsou offline, ukládáním analytických dat lokálně a jejich odesláním na server, jakmile je síť k dispozici. Toho lze dosáhnout pomocí IndexedDB a Background Sync.
2. Správa verzí a aktualizace
Implementujte robustní strategii správy verzí pro váš service worker, abyste zajistili, že uživatelé vždy obdrží nejnovější aktualizace bez narušení jejich zážitku. Používejte techniky cache-busting k zneplatnění starých cachovaných zdrojů.
3. Modulární Service Workery
Organizujte kód vašeho service workeru do modulů pro zlepšení udržovatelnosti a čitelnosti. Použijte JavaScript moduly (ESM) nebo nástroj pro sdružování modulů jako Webpack nebo Rollup.
4. Dynamické cachování
Cachujte zdroje dynamicky na základě interakcí uživatelů a vzorců používání. To může pomoci optimalizovat velikost cache a zlepšit výkon.
Osvědčené postupy pro vývoj Service Workerů
Udržujte váš service worker malý a efektivní. Vyhněte se provádění složitých výpočtů nebo operací náročných na zdroje v service workeru.
Důkladně testujte váš service worker. Používejte vývojářské nástroje prohlížeče a testovací frameworky, abyste zajistili, že váš service worker funguje správně.
Zpracovávejte chyby elegantně. Implementujte zpracování chyb, abyste zabránili pádu vaší PWA nebo jejímu neočekávanému chování.
Poskytněte náhradní řešení pro uživatele, jejichž prohlížeče nepodporují service workery. Ne všechny prohlížeče podporují service workery. Ujistěte se, že vaše PWA funguje správně i v těchto prohlížečích.
Sledujte výkon vašeho service workeru. Používejte nástroje pro monitorování výkonu k identifikaci a řešení jakýchkoli problémů s výkonem.
Závěr
JavaScript service workery jsou mocnými nástroji pro tvorbu robustních, výkonných a poutavých PWA. Porozuměním životnímu cyklu service workeru a implementací vhodných strategií cachování, synchronizace na pozadí a push notifikací můžete vytvořit výjimečné uživatelské zážitky, a to i v offline prostředích. Tento článek prozkoumal klíčové vzory a osvědčené postupy pro service workery, které vás povedou při tvorbě úspěšných PWA pro globální publikum. Jak se web neustále vyvíjí, service workery budou hrát stále důležitější roli při formování budoucnosti webového vývoje.
Nezapomeňte přizpůsobit tyto vzory specifickým požadavkům vaší aplikace a vždy upřednostňujte uživatelský zážitek. Přijetím síly service workerů můžete vytvořit PWA, které jsou nejen funkční, ale také radostné používat, bez ohledu na polohu uživatele nebo jeho síťové připojení.
Další zdroje:
Workbox od Googlu: [https://developers.google.com/web/tools/workbox](https://developers.google.com/web/tools/workbox)
MDN Web Docs o Service Workerech: [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Service_Worker_API](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Service_Worker_API)