اسکریپت‌های پس‌زمینه افزونه مرورگر: نگاهی عمیق به مهاجرت به سرویس ورکر جاوااسکریپت

افزونه‌های مرورگر به ابزارهای ضروری برای بهبود تجربه کاربری و افزودن قابلیت‌ها به مرورگرهای وب تبدیل شده‌اند. در قلب بسیاری از افزونه‌ها، اسکریپت پس‌زمینه قرار دارد که منطق اصلی افزونه را مدیریت می‌کند. با این حال، رویکرد سنتی به اسکریپت‌های پس‌زمینه چالش‌هایی را در زمینه عملکرد، امنیت و شیوه‌های نوین توسعه وب ایجاد کرده است. این راهنمای جامع، گذار از اسکریپت‌های پس‌زمینه قدیمی به سرویس ورکر‌های جاوااسکریپت را بررسی می‌کند و دانش و ابزارهای لازم برای ساخت افزونه‌های کارآمدتر، امن‌تر و آینده‌نگر را برای مخاطبان جهانی فراهم می‌آورد.

درک نیاز به مهاجرت

اسکریپت‌های پس‌زمینه سنتی افزونه‌های مرورگر اغلب با استفاده از فرآیندهای پایدار و طولانی‌مدت در پس‌زمینه اجرا می‌شدند. این رویکرد، با وجود کارایی، چندین نقطه ضعف داشت:

• مصرف منابع: اسکریپت‌های پس‌زمینه پایدار منابع سیستم را مصرف می‌کنند و بر عملکرد مرورگر و عمر باتری، به‌ویژه در دستگاه‌های تلفن همراه که در سطح جهانی رایج هستند، تأثیر می‌گذارند.
• آسیب‌پذیری‌های امنیتی: اسکریپت‌های طولانی‌مدت در صورت عدم مدیریت و به‌روزرسانی مناسب، می‌توانند خطرات امنیتی ایجاد کنند.
• قابلیت‌های محدود: رویکردهای قدیمی ممکن است از استانداردهای وب مدرن و API‌ها پشتیبانی نکنند و پتانسیل افزونه را محدود سازند.

سرویس ورکرها با اجرا در پس‌زمینه تنها در صورت نیاز، راه‌حلی کارآمدتر و امن‌تر ارائه می‌دهند. این معماری رویداد محور، عملکرد را بهبود بخشیده و به افزونه‌ها اجازه می‌دهد از فناوری‌های وب مدرن بهره‌مند شوند.

سرویس ورکر‌های جاوااسکریپت چه هستند؟

سرویس ورکر‌های جاوااسکریپت اسکریپت‌های رویداد محوری هستند که در پس‌زمینه و مستقل از پنجره مرورگر اجرا می‌شوند. آنها درخواست‌های شبکه را رهگیری می‌کنند، حافظه پنهان (caching) را مدیریت می‌کنند و اعلان‌های فشاری (push notifications) را در کنار وظایف دیگر مدیریت می‌کنند. سرویس ورکرها چندین مزیت نسبت به اسکریپت‌های پس‌زمینه سنتی دارند:

• عملکرد بهبود یافته: سرویس ورکرها فقط در مواقع لزوم اجرا می‌شوند، که باعث صرفه‌جویی در منابع و بهبود پاسخ‌گویی مرورگر می‌شود.
• امنیت بهتر: محیط ایزوله و هدف مشخص آنها خطرات امنیتی بالقوه را به حداقل می‌رساند.
• قابلیت‌های آفلاین: سرویس ورکرها با ذخیره منابع و مدیریت درخواست‌های شبکه، به افزونه‌ها امکان می‌دهند به صورت آفلاین کار کنند.
• استانداردهای وب مدرن: سرویس ورکرها با استانداردهای توسعه وب مدرن هماهنگ هستند و آینده‌نگری را ترویج می‌دهند.

مهاجرت به سرویس ورکرها: راهنمای گام به گام

مهاجرت به سرویس ورکرها شامل چندین مرحله است. پیاده‌سازی مشخص ممکن است بسته به پیچیدگی و ویژگی‌های افزونه شما متفاوت باشد. در اینجا یک رویکرد کلی ارائه شده است:

۱. اسکریپت پس‌زمینه موجود خود را تحلیل کنید

قبل از شروع، اسکریپت پس‌زمینه موجود خود را به طور کامل تحلیل کنید. توابع، رویدادها و کانال‌های ارتباطی که از آنها استفاده می‌کند را شناسایی کنید. این به شما کمک می‌کند تا قابلیت‌هایی را که باید در محیط سرویس ورکر تکرار کنید، درک نمایید.

مثال: اگر افزونه شما از chrome.storage.sync برای ذخیره تنظیمات کاربر استفاده می‌کند، باید اطمینان حاصل کنید که سرویس ورکر شما می‌تواند به این حافظه دسترسی داشته و آن را مدیریت کند. اگر افزونه شما از API 'alarms' استفاده می‌کند، باید آن را به یک سرویس پس‌زمینه مناسب تبدیل کنید.

۲. فایل مانیفست خود را آماده کنید (manifest.json)

فایل مانیفست، فایل پیکربندی مرکزی افزونه شماست. شما باید آن را به‌روز کنید تا سرویس ورکر را به عنوان اسکریپت پس‌زمینه مشخص کند. ویژگی موجود `background` را با ویژگی `service_worker` جایگزین کنید:

قدیمی (منسوخ شده):

            {
  "manifest_version": 3,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "scripts": ["background.js"],
    "persistent": true //Optional, and deprecated.
  },
  ...
}
            

              
                Copy
              
            
          

با سرویس ورکر:

            {
  "manifest_version": 3,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "service_worker": "background.js"
  },
  ...
}
            

              
                Copy
              
            
          

کلید persistent منسوخ شده است و باید حذف شود. رفتار سرویس ورکر رویداد محور است. سرویس ورکر برای مدیریت رویدادها فعال می‌شود و زمانی که بیکار است، خاموش می‌شود.

ملاحظات مهم:

• اطمینان حاصل کنید که نسخه مانیفست شما ۳ باشد.
• فایل سرویس ورکر (مثلاً background.js) را در ویژگی service_worker مشخص کنید.

۳. اسکریپت پس‌زمینه خود را تبدیل کنید (background.js)

اسکریپت پس‌زمینه موجود خود را بازنویسی کنید تا در چارچوب سرویس ورکر عمل کند. این معمولاً شامل مراحل کلیدی زیر است:

• شنوندگان رویداد (Event Listeners): سرویس ورکرها از شنوندگان رویداد برای پاسخ به رویدادهای مرورگر مانند onInstalled (هنگام نصب افزونه)، onMessage (هنگام دریافت پیام از سایر بخش‌های افزونه) و onUpdateAvailable (هنگامی که یک به‌روزرسانی در دسترس است) استفاده می‌کنند. برای تنظیم یک callback نصب از chrome.runtime.onInstalled.addListener() و به طور مشابه برای سایر شنوندگان رویداد استفاده کنید.
• ارسال پیام (Message Passing): به جای فراخوانی مستقیم توابع (مانند روش قدیمی)، با سایر بخش‌های افزونه (مانند صفحات پاپ‌آپ، اسکریپت‌های محتوا) با استفاده از API ارسال پیام (chrome.runtime.sendMessage و chrome.runtime.onMessage.addListener) ارتباط برقرار کنید.
• مدیریت حافظه (Storage Management): با استفاده از chrome.storage.sync یا chrome.storage.local به حافظه دسترسی پیدا کرده و آن را تغییر دهید. این‌ها عمدتاً بدون تغییر باقی می‌مانند، بنابراین اطمینان حاصل کنید که هنوز می‌توانید داده‌های خود را بخوانید و بنویسید.
• سازگاری API: هر API منسوخ شده‌ای را که استفاده می‌کنید، بررسی کرده و آنها را به APIهای پشتیبانی شده منتقل کنید. به عنوان مثال، اگر از chrome.browserAction استفاده می‌کنید، ممکن است بخواهید به chrome.action ارتقا دهید.
• ذخیره‌سازی منابع (Resource Caching): مکانیزم‌های ذخیره‌سازی را در سرویس ورکر خود پیاده‌سازی کنید تا عملکرد را بهبود بخشیده و قابلیت آفلاین را فعال کنید. از Cache API برای ذخیره منابعی که به طور مکرر به آنها دسترسی پیدا می‌شود، استفاده کنید.

مثال: جایگزینی یک Alert با ارسال پیام:

اسکریپت پس‌زمینه قدیمی (background.js):

            chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  alert("Hello from the background script!");
});
            

              
                Copy
              
            
          

سرویس ورکر (background.js):

            chrome.action.onClicked.addListener(function(tab) {
  chrome.scripting.executeScript({
    target: { tabId: tab.id },
    function: () => {
      alert("Hello from the background script!");
    }
  });
});
            

              
                Copy
              
            
          

۴. پیاده‌سازی عملیات ناهمزمان (Asynchronous)

سرویس ورکرها به طور ذاتی ناهمزمان هستند. این بدان معناست که شما عمدتاً با promiseها و async/await برای مدیریت عملیاتی مانند درخواست‌های شبکه، دسترسی به حافظه و ارسال پیام کار خواهید کرد. اطمینان حاصل کنید که کد شما به درستی ساختار یافته است تا از مسدود شدن اجرای سرویس ورکر جلوگیری شود.

۵. بهینه‌سازی برای عملکرد و مدیریت منابع

• به حداقل رساندن فعالیت پس‌زمینه: از انجام وظایف غیرضروری در پس‌زمینه خودداری کنید. کد را فقط زمانی اجرا کنید که توسط یک رویداد فعال شود.
• ذخیره‌سازی کارآمد: یک استراتژی ذخیره‌سازی قوی با استفاده از Cache API برای ذخیره منابعی که به طور مکرر به آنها دسترسی پیدا می‌شود، پیاده‌سازی کنید تا درخواست‌های شبکه را به حداقل برسانید. استفاده از استراتژی‌هایی مانند cache-first، network-first یا stale-while-revalidate را که در سطح جهانی مفید هستند، در نظر بگیرید.
• محدود کردن ذخیره‌سازی داده‌ها: از ذخیره مقادیر زیاد داده در پس‌زمینه خودداری کنید. از حافظه فقط در مواقع ضروری استفاده کنید. محدودیت‌های حجم داده را در نظر بگیرید.

۶. تست و اشکال‌زدایی (Debugging)

افزونه مهاجرت داده شده خود را به طور کامل در مرورگرها و پلتفرم‌های مختلف تست کنید تا از عملکرد صحیح همه چیز اطمینان حاصل کنید. از ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر برای اشکال‌زدایی سرویس ورکر خود و بازرسی درخواست‌های شبکه، لاگ‌های کنسول و داده‌های حافظه استفاده کنید. تست جهانی به اطمینان از تجربه یکپارچه کاربران شما کمک می‌کند.

ابزارهای رایج اشکال‌زدایی:

• ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر: به بخش سرویس ورکر در ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر خود دسترسی پیدا کنید تا وضعیت آن را نظارت کرده، لاگ‌ها را بازرسی کنید و کد آن را اشکال‌زدایی کنید.
• لاگ‌گیری در کنسول: از console.log() برای خروجی دادن اطلاعات اشکال‌زدایی استفاده کنید.
• نقاط توقف (Breakpoints): در کد سرویس ورکر خود نقاط توقف تنظیم کنید تا اجرا را متوقف کرده و متغیرها را بازرسی کنید.

۷. مدیریت به‌روزرسانی‌ها و سازگاری

با انتشار به‌روزرسانی‌های افزونه خود، از مدیریت صحیح به‌روزرسانی‌های سرویس ورکر اطمینان حاصل کنید. سیستم‌های افزونه مرورگر برای به‌روزرسانی خودکار سرویس ورکرها طراحی شده‌اند. با این حال، ممکن است لازم باشد منطق به‌روزرسانی را برای موارد زیر اضافه کنید:

• مدیریت مهاجرت برای ساختارهای ذخیره‌سازی.
• اطمینان از سازگاری ویژگی‌ها.

تکنیک‌ها و ملاحظات پیشرفته

۱. پیاده‌سازی وظایف پس‌زمینه

سرویس ورکرها می‌توانند وظایف پس‌زمینه را با استفاده از استراتژی‌های مختلف مدیریت کنند. به عنوان مثال، از API chrome.alarms برای زمان‌بندی وظایف تکراری یا از API chrome.idle برای تشخیص زمان بیکاری مرورگر استفاده کنید. هنگام طراحی این عناصر، حتماً نیازهای کاربران در سراسر جهان را در نظر بگیرید، به عنوان مثال، نیازهای عمر باتری کاربران تلفن همراه در مناطق در حال توسعه را مد نظر قرار دهید.

۲. رهگیری و تغییر درخواست‌های شبکه

سرویس ورکرها قابلیت‌های قدرتمندی برای رهگیری و تغییر درخواست‌های شبکه فراهم می‌کنند. این به ویژه برای موارد زیر مفید است:

• پیاده‌سازی مسدودکننده‌های تبلیغات.
• تزریق محتوای سفارشی به صفحات وب.
• تغییر هدرهای HTTP.

از رویداد fetch برای رهگیری درخواست‌ها استفاده کنید. به عنوان مثال، ممکن است تصمیم بگیرید که یک URL را در هر درخواست بازنویسی کنید. این بسیار قدرتمند است، اما می‌تواند عوارض جانبی ناخواسته‌ای نیز داشته باشد و باید به طور کامل تست شود. شما می‌توانید پاسخ درخواست fetch را تغییر دهید یا حتی آن را برای عملکرد سریع‌تر ذخیره کنید.

۳. اعلان‌های فشاری (Push Notifications)

سرویس ورکرها می‌توانند اعلان‌های فشاری را از سرورهای وب مدیریت کنند و به افزونه شما اجازه می‌دهند حتی زمانی که مرورگر بسته است، پیام دریافت کند. این شامل موارد زیر است:

• راه‌اندازی نقاط پایانی اعلان فشاری.
• پیاده‌سازی رویدادهای push و pushSubscription در سرویس ورکر شما.

این فرصت‌های بی‌نظیری برای تعامل با کاربر فراهم می‌کند و می‌توان از آن برای ارائه به‌روزرسانی‌های لحظه‌ای به کاربران، صرف نظر از موقعیت مکانی آنها، استفاده کرد.

۴. بهترین شیوه‌ها برای افزونه‌های جهانی

هنگام توسعه افزونه‌های مرورگر برای مخاطبان جهانی، این بهترین شیوه‌ها را در نظر داشته باشید:

• بومی‌سازی و بین‌المللی‌سازی (I18n): از چندین زبان برای پاسخگویی به کاربران متنوع پشتیبانی کنید. فایل‌های ترجمه را پیاده‌سازی کرده و به کاربران گزینه‌های زبان ارائه دهید. پشتیبانی از زبان‌های راست به چپ را در نظر بگیرید.
• دسترسی‌پذیری (Accessibility): اطمینان حاصل کنید که افزونه شما برای کاربران دارای معلولیت، با رعایت دستورالعمل‌های WCAG، قابل دسترسی است. ناوبری با صفحه‌کلید، متن جایگزین برای تصاویر و سازگاری با صفحه‌خوان‌ها را فراهم کنید.
• بهینه‌سازی عملکرد: عملکرد افزونه خود را با در نظر گرفتن شرایط مختلف شبکه و قابلیت‌های دستگاه‌ها بهینه کنید. بارگذاری تنبل (lazy loading)، تقسیم کد (code splitting) و استراتژی‌های ذخیره‌سازی کارآمد را پیاده‌سازی کنید.
• امنیت: امنیت را در سراسر فرآیند توسعه در اولویت قرار دهید. ورودی‌های کاربر را پاک‌سازی کنید، از HTTPS برای درخواست‌های شبکه استفاده کنید و افزونه خود را به طور منظم برای رفع آسیب‌پذیری‌های امنیتی به‌روز کنید.
• حریم خصوصی: در مورد داده‌هایی که افزونه شما جمع‌آوری می‌کند و نحوه استفاده از آن، با کاربران شفاف باشید. به مقررات حریم خصوصی مانند GDPR و CCPA که در سطح جهانی قابل اجرا هستند، پایبند باشید.
• تجربه کاربری: یک رابط کاربری دوستانه طراحی کنید. اصول طراحی رابط کاربری (UI) و تجربه کاربری (UX) را برای ایجاد یک تجربه بصری و جذاب در نظر بگیرید.

۵. نمونه‌هایی از کاربرد سرویس ورکر در افزونه‌ها

در اینجا نمونه‌هایی از نحوه استفاده از سرویس ورکرها در انواع مختلف افزونه‌ها آورده شده است. این کاربردها را در نظر بگیرید و آنها را برای افزونه خاص خود تطبیق دهید.

• مسدودکننده‌های محتوا: سرویس ورکرها با رهگیری درخواست‌های شبکه و فیلتر کردن آنها بر اساس قوانین از پیش تعریف شده، به طور کارآمد محتوای ناخواسته (مانند تبلیغات، ردیاب‌ها) را مسدود می‌کنند.
• برنامه‌های آفلاین: سرویس ورکرها منابع وب را ذخیره می‌کنند و به افزونه‌ها امکان می‌دهند دسترسی آفلاین به محتوا یا عملکرد را فراهم کنند.
• بهبود وب‌سایت‌ها: سرویس ورکرها می‌توانند ظاهر صفحات وب را تغییر دهند، اسکریپت‌های سفارشی تزریق کنند یا ویژگی‌هایی را که به طور پیش‌فرض در دسترس نیستند، اضافه کنند. در نظر بگیرید که چگونه می‌توانید برای اندازه‌ها و وضوح‌های مختلف صفحه یا حتی پهنای باند شبکه بهینه‌سازی کنید.
• ابزارهای بهره‌وری: سرویس ورکرها می‌توانند وظایف پس‌زمینه را مدیریت کنند، اعلان ارسال کنند و داده‌ها را در دستگاه‌های مختلف همگام‌سازی کنند. برای مثال، ممکن است یک لیست وظایف چند پلتفرمی بسازید که از یک سرویس ورکر برای اعلان‌ها استفاده می‌کند.
• ابزارهای ارتباطی: سرویس ورکرها می‌توانند برای مدیریت پیام‌رسانی در زمان واقعی استفاده شوند.

نتیجه‌گیری

مهاجرت اسکریپت‌های پس‌زمینه افزونه مرورگر شما به سرویس ورکر‌های جاوااسکریپت یک گام اساسی به سوی ساخت افزونه‌های با کارایی بالا، امن و مدرن است که نیازهای مخاطبان جهانی را برآورده می‌کند. با دنبال کردن مراحل ذکر شده در این راهنما و در نظر گرفتن بهترین شیوه‌ها برای توسعه جهانی، می‌توانید افزونه‌هایی ایجاد کنید که تجربه کاربری برتری را ارائه می‌دهند. پذیرش سرویس ورکرها نشان‌دهنده تعهد به آینده توسعه وب است. با آخرین استانداردها و فناوری‌های افزونه مرورگر به‌روز بمانید، ویژگی‌های جدید را آزمایش کنید و شیوه‌های توسعه افزونه خود را به طور مداوم اصلاح کنید تا ابزارهای بهتر و قابل دسترس‌تری برای همه در سراسر جهان بسازید.