Frontend Service Worker: Täiustatud vahemällu salvestamine ja taustasünkroonimine

Service Workerid on revolutsiooniliselt muutnud veebiarendust, tuues brauserisse rakendusesarnased võimalused. Need toimivad programmeeritava võrguproksina, pealtkuulates võrgupäringuid ja võimaldades teil kontrollida vahemällu salvestamist ja võrguühenduseta käitumist. See postitus süveneb täiustatud Service Workeri tehnikatesse, keskendudes keerukatele vahemällu salvestamise strateegiatele ja usaldusväärsele taustasünkroonimisele, varustades teid vastupidavate ja jõudlusega veebirakenduste ehitamiseks globaalsele publikule.

Põhitõdede mõistmine: kiire ülevaade

Enne täiustatud kontseptsioonidesse sukeldumist kordame lühidalt põhitõdesid:

• Registreerimine: Esimene samm on Service Workeri registreerimine teie peamises JavaScripti failis.
• Installimine: Installimise ajal salvestate tavaliselt eeltöötlusesse olulised ressursid, nagu HTML, CSS ja JavaScripti failid.
• Aktiveerimine: Pärast installimist aktiveerub Service Worker ja võtab lehe üle kontrolli.
• Pealtkuulamine: Service Worker pealtkuulab võrgupäringuid, kasutades sündmust fetch.
• Vahemällu salvestamine: Saate päringute vastuseid vahemällu salvestada, kasutades Cache API-t.

Sügavama mõistmise saamiseks vaadake ametlikku Mozilla Developer Networki (MDN) dokumentatsiooni ja Google'i Workboxi teeki.

Täiustatud vahemällu salvestamise strateegiad

Tõhus vahemällu salvestamine on ülioluline sujuva ja jõudlusega kasutajakogemuse pakkumiseks, eriti piirkondades, kus on ebausaldusväärne võrguühendus. Siin on mõned täiustatud vahemällu salvestamise strateegiad:

1. Vahemälu ees, varundamine võrguga

See strateegia seab prioriteediks vahemälu. Kui soovitud ressurss on vahemälus saadaval, pakutakse seda kohe. Muidu toob Service Worker ressursi võrgust ja salvestab selle tulevaseks kasutamiseks vahemällu. See on optimaalne staatiliste varade jaoks, mis harva muutuvad.

Näide:

            self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request)
      .then(response => {
        return response || fetch(event.request).then(fetchResponse => {
          return caches.open('dynamic-cache')
            .then(cache => {
              cache.put(event.request.url, fetchResponse.clone());
              return fetchResponse;
            })
        });
      })
  );
});
            

              
                Copy
              
            
          

2. Võrk ees, varundamine vahemäluga

See strateegia seab prioriteediks võrgu. Service Worker proovib kõigepealt ressursi võrgust tuua. Kui võrk pole saadaval või päring ebaõnnestub, varundatakse vahemäluga. See sobib sageli värskendatavate ressursside jaoks, kus soovite tagada, et kasutajatel oleks alati uusim versioon, kui nad on ühendatud.

Näide:

            self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    fetch(event.request)
      .then(response => {
        return caches.open('dynamic-cache')
          .then(cache => {
            cache.put(event.request.url, response.clone());
            return response;
          })
      })
      .catch(err => {
        return caches.match(event.request);
      })
  );
});
            

              
                Copy
              
            
          

3. Vahemälu, seejärel võrk

See strateegia pakub kohe sisu vahemälust, värskendades samal ajal vahemälu taustal võrgu uusima versiooniga. See tagab kiire esialgse laadimise ja tagab, et vahemälu on alati ajakohane. Siiski võib kasutaja alguses näha veidi aegunud sisu.

Näide:

            self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request)
      .then(cachedResponse => {
        // Uuenda vahemälu taustal
        const fetchPromise = fetch(event.request).then(networkResponse => {
          caches.open('dynamic-cache').then(cache => {
            cache.put(event.request.url, networkResponse.clone());
            return networkResponse;
          });
        });
        // Tagasta vahemällu salvestatud vastus, kui see on saadaval, muidu oota võrku.
        return cachedResponse || fetchPromise;
      })
  );
});
            

              
                Copy
              
            
          

4. Aegunud ajal valideeri uuesti

Sarnaselt vahemäluga, seejärel võrguga, pakub see strateegia sisu kohe vahemälust, uuendades samal ajal vahemälu taustal. Seda peetakse sageli paremaks, kuna see vähendab tajutavat latentsust. See sobib ressursside jaoks, kus veidi aegunud andmete kuvamine on kiiruse nimel vastuvõetav.

5. Ainult võrk

See strateegia sunnib Service Workerit alati ressursi võrgust tooma. See on kasulik ressursside jaoks, mida ei tohiks kunagi vahemällu salvestada, näiteks jälgimispikslid või API lõpp-punktid, mis nõuavad reaalajas andmeid.

6. Ainult vahemälu

See strateegia sunnib Service Workerit kasutama ainult vahemälu. Kui ressurssi vahemälust ei leita, siis päring ebaõnnestub. See võib olla kasulik väga spetsiifilistes stsenaariumides või tegelemisel teadaolevate ainult võrguühenduseta ressurssidega.

7. Dünaamiline vahemällu salvestamine ajapõhise aegumisega

Selleks, et vahemälu ei kasvaks lõputult, saate rakendada vahemällu salvestatud ressurssidele ajapõhise aegumise. See hõlmab ressursi vahemällu salvestamise ajatempli salvestamist ja perioodilist ressursside eemaldamist, mis on ületanud teatud vanuse.

Näide (kontseptuaalne):

            // Pseudo-kood
function cacheWithExpiration(request, cacheName, maxAge) {
  caches.match(request).then(response => {
    if (response) {
      // Kontrolli, kas vahemällu salvestatud vastus on endiselt kehtiv, lähtudes selle ajatemplist
      if (isExpired(response, maxAge)) {
        // Too võrgust ja uuenda vahemälu
        fetchAndCache(request, cacheName);
      } else {
        return response;
      }
    } else {
      // Too võrgust ja salvesta vahemällu
      fetchAndCache(request, cacheName);
    }
  });
}

function fetchAndCache(request, cacheName) {
  fetch(request).then(networkResponse => {
    caches.open(cacheName).then(cache => {
      cache.put(request.url, networkResponse.clone());
      // Salvesta ajatempel vahemällu salvestatud vastusega (nt kasutades IndexedDB-d)
      storeTimestamp(request.url, Date.now());
      return networkResponse;
    });
  });
}
            

              
                Copy
              
            
          

8. Workboxi kasutamine vahemällu salvestamise strateegiate jaoks

Google'i Workboxi teek lihtsustab oluliselt Service Workeri arendust, pakkudes eelnevalt ehitatud mooduleid tavaliste ülesannete jaoks, nagu vahemällu salvestamine. See pakub erinevaid vahemällu salvestamise strateegiaid, mida saate hõlpsalt konfigureerida. Workbox käsitleb ka keerulisi stsenaariume, nagu vahemälu kehtetuks tunnistamine ja versioonimine.

Näide (kasutades Workboxi CacheFirst strateegiat):

            import { registerRoute } from 'workbox-routing';
import { CacheFirst } from 'workbox-strategies';

registerRoute(
  '/images/.*\.jpg/',
  new CacheFirst({
    cacheName: 'image-cache',
    plugins: [
      new workbox.expiration.ExpirationPlugin({
        maxEntries: 60,
        maxAgeSeconds: 30 * 24 * 60 * 60, // 30 päeva
      }),
    ],
  })
);
            

              
                Copy
              
            
          

Taustasünkroonimine

Taustasünkroonimine võimaldab teie veebirakendusel edasi lükata ülesandeid, kuni kasutajal on stabiilne internetiühendus. See on eriti kasulik toimingute jaoks, nagu vormide esitamine, sõnumite saatmine või failide üleslaadimine. See tagab, et need toimingud viiakse lõpule ka siis, kui kasutaja on võrguühenduseta või katkendliku ühendusega.

Kuidas taustasünkroonimine töötab

1. Registreerimine: Veebirakendus registreerib taustasünkroonimise sündmuse Service Workeriga.
2. Võrguühenduseta toiming: Kui kasutaja sooritab toimingu, mis nõuab sünkroonimist, salvestab rakendus andmed kohalikult (nt IndexedDB-s).
3. Sündmuse käivitamine: Service Worker kuulab sündmust sync.
4. Sünkroonimine: Kui kasutaja taastab ühenduvuse, käivitab brauser Service Workeris sündmuse sync.
5. Andmete hankimine: Service Worker hangib salvestatud andmed ja proovib neid serveriga sünkroonida.
6. Kinnitamine: Pärast edukat sünkroonimist eemaldatakse kohalikud andmed.

Näide: Taustavormi esitamise rakendamine

Vaatleme stsenaariumi, kus kasutaja täidab vormi võrguühenduseta.

1. Salvesta vormi andmed: Kui kasutaja vormi esitab, salvesta vormi andmed IndexedDB-sse.

            // Teie peamises JavaScripti failis
async function submitFormOffline(formData) {
  try {
    const db = await openDatabase(); // Eeldab, et teil on funktsioon IndexedDB andmebaasi avamiseks
    const tx = db.transaction('formSubmissions', 'readwrite');
    const store = tx.objectStore('formSubmissions');
    await store.add(formData);
    await tx.done;
    // Registreeri taustasünkroonimise sündmus
    navigator.serviceWorker.ready.then(registration => {
      return registration.sync.register('form-submission');
    });
    console.log('Vormi andmed on salvestatud taustal esitamiseks.');
  } catch (error) {
    console.error('Viga vormi andmete salvestamisel taustal esitamiseks:', error);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Registreeri sünkroonimise sündmus: Registreeri sünkroonimise sündmus unikaalse sildiga (nt 'form-submission').

            // Teie service workeris
self.addEventListener('sync', event => {
  if (event.tag === 'form-submission') {
    event.waitUntil(
      processFormSubmissions()
    );
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. Töötle vormide esitamisi: Funktsioon processFormSubmissions hangib salvestatud vormi andmed IndexedDB-st ja proovib need serverisse esitada.

            // Teie service workeris
async function processFormSubmissions() {
  try {
    const db = await openDatabase();
    const tx = db.transaction('formSubmissions', 'readwrite');
    const store = tx.objectStore('formSubmissions');
    let cursor = await store.openCursor();

    while (cursor) {
      const formData = cursor.value;
      const key = cursor.key;
      try {
        const response = await fetch('/api/submit-form', {
          method: 'POST',
          headers: {
            'Content-Type': 'application/json'
          },
          body: JSON.stringify(formData)
        });
        if (response.ok) {
          // Eemalda esitatud vormi andmed IndexedDB-st
          await store.delete(key);
        }
      } catch (error) {
        console.error('Viga vormi andmete esitamisel:', error);
        // Kui esitamine ebaõnnestub, jäta andmed IndexedDB-sse, et hiljem uuesti proovida.
        return;
      }
      cursor = await cursor.continue();
    }
    await tx.done;
    console.log('Kõik vormide esitamised on edukalt töödeldud.');
  } catch (error) {
    console.error('Viga vormide esitamiste töötlemisel:', error);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Kaalutlused taustasünkroonimise jaoks

• Idempotentsus: Veenduge, et teie serveripoolsed lõpp-punktid oleksid identsed, mis tähendab, et sama andmete mitmekordne esitamine on sama mõju kui üks kord esitamine. See on oluline, et vältida dubleeritud esitamisi, kui sünkroonimisprotsess katkestatakse ja taaskäivitatakse.
• Vigade käsitlemine: Rakendage jõuline vigade käsitlemine, et sünkroonimise tõrkeid graatsiliselt käsitleda. Proovige ebaõnnestunud esitamisi pärast viivitust uuesti ja andke kasutajale tagasisidet, kui esitamisi ei saa lõpule viia.
• Kasutaja tagasiside: Andke kasutajale visuaalset tagasisidet, et näidata, et andmeid sünkroonitakse taustal. See aitab luua usaldust ja läbipaistvust.
• Aku kasutusaeg: Olge teadlik aku kasutusaegast, eriti mobiilseadmetes. Vältige sagedasi sünkroonimiskatseid ja optimeerige edastatavate andmete hulka. Kasutage API-t `navigator.connection`, et tuvastada võrgu muudatusi ja reguleerida vastavalt sünkroonimissagedust.
• Load: Arvestage kasutaja privaatsusega ja hankige vajalikud load enne tundlike andmete salvestamist ja sünkroonimist.

Globaalsed kaalutlused Service Workeri juurutamise jaoks

Veebirakenduste arendamisel globaalsele publikule kaaluge järgmisi tegureid:

1. Võrguühenduse variatsioonid

Võrguühendus on erinevates piirkondades oluliselt erinev. Mõnes piirkonnas võib kasutajatel olla kiire ja usaldusväärne internetiühendus, samas kui teistes võib esineda aeglast kiirust või katkendlikke ühendusi. Service Workerid võivad aidata neid väljakutseid leevendada, pakkudes võrguühenduseta juurdepääsu ja optimeerides vahemällu salvestamist.

2. Keel ja lokaliseerimine

Veenduge, et teie veebirakendus on erinevate keelte ja piirkondade jaoks korralikult lokaliseeritud. See hõlmab teksti tõlkimist, kuupäevade ja numbrite õiget vormindamist ning kultuuriliselt sobiva sisu pakkumist. Service Workereid saab kasutada teie rakenduse erinevate versioonide vahemällu salvestamiseks erinevate lokaliseeringute jaoks.

3. Andmekasutuse kulud

Andmekasutuse kulud võivad olla mõnes piirkonnas kasutajate jaoks oluline probleem. Optimeerige oma rakendust, et minimeerida andmekasutust, tihendades pilte, kasutades tõhusaid andmevorminguid ja vahemällu salvestades sageli juurdepääsetavaid ressursse. Pakkuge kasutajatele võimalusi andmekasutuse kontrollimiseks, näiteks automaatse piltide laadimise keelamine.

4. Seadme võimalused

Seadme võimalused on samuti erinevates piirkondades väga erinevad. Mõnel kasutajal võib olla juurdepääs kõrgekvaliteedilistele nutitelefonidele, samas kui teised võivad kasutada vanemaid või vähem võimsaid seadmeid. Optimeerige oma rakendus nii, et see toimiks hästi erinevates seadmetes, kasutades responsiivse disaini tehnikaid, minimeerides JavaScripti käivitamist ja vältides ressursimahukaid animatsioone.

5. Juriidilised ja regulatiivsed nõuded

Olge teadlik kõikidest juriidilistest või regulatiivsetest nõuetest, mis võivad teie veebirakenduse suhtes erinevates piirkondades kehtida. See hõlmab andmete privaatsuse seadusi, juurdepääsetavuse standardeid ja sisu piiranguid. Veenduge, et teie rakendus vastab kõikidele kohaldatavatele määrustele.

6. Ajavööndid

Ajakava koostamisel või ajatundliku teabe kuvamisel pidage silmas erinevaid ajavööndeid. Kasutage sobivaid ajavööndi teisendusi, et tagada teabe täpne kuvamine kasutajatele erinevates asukohtades. Selle jaoks võivad olla abiks teegid nagu Moment.js koos ajavööndi toega.

7. Valuuta ja makseviisid

Kui teie veebirakendus hõlmab finantstehinguid, toetage mitut valuutat ja makseviisi, et rahuldada globaalset publikut. Kasutage usaldusväärset valuuta konverteerimise API-t ja integreerige populaarsete makseväravatega, mis on saadaval erinevates piirkondades.

Service Workerite silumine

Service Workerite silumine võib olla nende asünkroonse olemuse tõttu keeruline. Siin on mõned näpunäited:

• Chrome DevTools: Kasutage Chrome DevToolsi, et oma Service Workerit kontrollida, vahemällu salvestatud ressursse vaadata ja võrgupäringuid jälgida. Vahekaart "Application" pakub üksikasjalikku teavet teie Service Workeri oleku ja vahemälu salvestusruumi kohta.
• Konsooli logimine: Kasutage konsooli logimist vabalt, et jälgida oma Service Workeri käivitusvoogu. Olge teadlik jõudluse mõjust ja eemaldage tootmises mittevajalikud logid.
• Service Workeri värskendustsüklid: Mõistke Service Workeri värskendustsüklit (installimine, ootamine, aktiveerimine), et tõrkeotsingut teha uute versioonidega seotud probleemide korral.
• Workboxi silumine: Kui kasutate Workboxi, kasutage ära selle sisseehitatud silumistööriistu ja logimisfunktsioone.
• Service Workerite registreerimise tühistamine: Arenduse ajal on sageli kasulik oma Service Workerite registreerimine tühistada, et tagada uusima versiooni testimine. Saate seda teha Chrome DevToolsis või kasutades meetodit navigator.serviceWorker.unregister().
• Testimine erinevates brauserites: Service Workeri tugi on erinevates brauserites erinev. Testige oma rakendust mitmes brauseris, et tagada ühilduvus.

Parimad tavad Service Workeri arendamiseks

• Hoidke see lihtsana: Alustage põhilise Service Workeriga ja lisage järk-järgult keerukust vastavalt vajadusele.
• Kasutage Workboxi: Kasutage Workboxi võimsust, et lihtsustada tavalisi ülesandeid ja vähendada standardset koodi.
• Testige põhjalikult: Testige oma Service Workerit erinevates stsenaariumides, sealhulgas võrguühenduseta, aeglase võrgu tingimustes ja erinevates brauserites.
• Jälgige jõudlust: Jälgige oma Service Workeri jõudlust ja tuvastage optimeerimisvaldkonnad.
• Graatsiline deegradeerumine: Veenduge, et teie rakendus jätkab korralikult toimimist ka siis, kui Service Workerit ei toetata või selle installimine ebaõnnestub.
• Turvalisus: Service Workerid saavad võrgupäringuid pealt kuulata, muutes turvalisuse ülimalt tähtsaks. Kasutage oma Service Workerit alati HTTPS-i kaudu.

Järeldus

Service Workerid pakuvad võimsaid võimalusi vastupidavate, jõudlusega ja kaasahaaravate veebirakenduste ehitamiseks. Omandades täiustatud vahemällu salvestamise strateegiad ja taustasünkroonimise, saate pakkuda paremat kasutajakogemust, eriti piirkondades, kus on ebausaldusväärne võrguühendus. Ärge unustage arvestada globaalsete teguritega, nagu võrgu variatsioonid, keele lokaliseerimine ja andmekasutuse kulud, kui rakendate globaalsele publikule Service Workereid. Kasutage arenduse sujuvamaks muutmiseks tööriistu nagu Workbox ja järgige turvaliste ja usaldusväärsete Service Workerite loomiseks parimaid tavasid. Nende tehnikate rakendamisega saate pakkuda oma kasutajatele tõeliselt rakendusesarnast kogemust, olenemata nende asukohast või võrgu tingimustest.

See juhend on lähtepunktiks Service Workeri võimaluste sügavuse uurimiseks. Jätkake katsetamist, uurige Workboxi dokumentatsiooni ja olge kursis viimaste parimate tavadega, et avada Service Workerite täielik potentsiaal oma veebiarendusprojektides.