همگام‌سازی پس‌زمینه وب: راهبردهای قابل اعتماد برای همگام‌سازی داده‌های آفلاین

در دنیای به‌هم‌پیوسته‌ی امروز، کاربران انتظار دارند برنامه‌های وب صرف نظر از اتصال شبکه، در دسترس و کاربردی باشند. Web Background Sync یک API وب قدرتمند است که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا عملیات را تا زمانی که کاربر اتصال پایداری دارد به تعویق بیندازند و از یکپارچگی داده‌ها و یک تجربه کاربری بی‌وقفه حتی در حالت آفلاین اطمینان حاصل کنند. این مقاله یک راهنمای جامع برای درک و پیاده‌سازی Web Background Sync ارائه می‌دهد که مفاهیم کلیدی، نمونه‌های عملی و بهترین شیوه‌ها را پوشش می‌دهد.

درک Web Background Sync

Web Background Sync یک فناوری است که به یک صفحه وب اجازه می‌دهد تا از مرورگر درخواست کند تا یک تابع را در پس‌زمینه اجرا کند، حتی زمانی که کاربر صفحه را بسته یا آفلاین است. این امر به ویژه برای وظایفی مانند موارد زیر مفید است:

• ارسال فرم‌ها: اطمینان از ارسال داده‌های فرم حتی اگر کاربر آفلاین باشد.
• ارسال پیام‌ها: تضمین ارسال پیام‌ها پس از اینکه کاربر دوباره اتصال پیدا کرد.
• به‌روزرسانی داده‌ها: همگام‌سازی دوره‌ای داده‌ها با یک سرور راه دور.

ایده اصلی این است که یک رویداد را با مرورگر ثبت کنید که وقتی شبکه در دسترس قرار گرفت، راه‌اندازی شود. این رویداد توسط یک Service Worker، یک اسکریپت که در پس‌زمینه اجرا می‌شود و از صفحه وب جدا است، مدیریت می‌شود.

نحوه عملکرد Web Background Sync

1. ثبت: صفحه وب یک رویداد همگام‌سازی پس‌زمینه را از طریق زنجیره navigator.serviceWorker.ready.then() ثبت می‌کند.
2. رهگیری Service Worker: Service Worker رویداد همگام‌سازی را رهگیری می‌کند.
3. اجرای وظیفه پس‌زمینه: Service Worker کد را برای انجام وظیفه مورد نظر، مانند ارسال داده‌ها به سرور، اجرا می‌کند.
4. مدیریت موفقیت یا شکست: Service Worker موفقیت یا شکست کار را مدیریت می‌کند. اگر کار شکست بخورد (به عنوان مثال، به دلیل عدم در دسترس بودن مداوم شبکه)، می‌تواند بعداً دوباره امتحان کند.

موارد استفاده و مزایا

Web Background Sync امکانات متعددی را برای افزایش قابلیت اطمینان و تجربه کاربری برنامه‌های وب باز می‌کند:

• تجربه کاربری بهبود یافته: کاربران می‌توانند بدون مسدود شدن توسط مشکلات اتصال به شبکه، به تعامل با برنامه ادامه دهند.
• یکپارچگی داده‌ها: تضمین می‌کند که داده‌ها در نهایت با سرور همگام‌سازی می‌شوند و از از دست رفتن داده‌ها جلوگیری می‌شود.
• قابلیت اطمینان پیشرفته: برنامه‌های وب را در برابر اختلالات شبکه مقاوم‌تر می‌کند.
• پردازش پس‌زمینه: امکان انجام وظایف به تعویق افتاده را فراهم می‌کند که نیازی به تعامل فوری کاربر ندارند.

نمونه‌هایی از Web Background Sync در عمل

• رسانه‌های اجتماعی: اجازه دادن به کاربران برای ارسال به‌روزرسانی‌ها حتی در حالت آفلاین، اطمینان از انتشار آن‌ها پس از برقراری اتصال. تصور کنید کاربری در یک منطقه دورافتاده از پاتاگونیا عکسی را ارسال می‌کند – اگر در ابتدا به اینترنت دسترسی نداشته باشند، بعداً همگام‌سازی می‌شود.
• تجارت الکترونیک: فعال کردن کاربران برای افزودن موارد به سبد خرید و ثبت سفارشات آفلاین، تضمین تحویل سفارش پس از آنلاین شدن. این برای مناطقی با اینترنت ناپایدار مانند هند روستایی بسیار مهم است.
• برنامه‌های یادداشت‌برداری: ذخیره یادداشت‌ها به صورت آفلاین و همگام‌سازی آنها در دستگاه‌های مختلف در صورت وجود اتصال. یک روزنامه‌نگار در یک منطقه درگیری را در نظر بگیرید که یادداشت‌برداری می‌کند. آن‌ها به اطمینان از پشتیبان‌گیری ایمن از کار خود نیاز دارند.
• کلاینت‌های ایمیل: نوشتن و ارسال ایمیل‌ها به صورت آفلاین، با اطمینان از ارسال آن‌ها پس از برقراری اتصال.

پیاده‌سازی Web Background Sync: یک راهنمای گام به گام

پیاده‌سازی Web Background Sync شامل چندین مرحله است، از جمله ثبت Service Worker، ثبت رویداد همگام‌سازی و مدیریت رویداد همگام‌سازی در Service Worker.

1. ثبت Service Worker

ابتدا Service Worker را در فایل جاوا اسکریپت اصلی خود ثبت کنید:

            if ('serviceWorker' in navigator) {
  navigator.serviceWorker.register('/sw.js')
    .then(registration => {
      console.log('Service Worker registered with scope:', registration.scope);
    })
    .catch(error => {
      console.error('Service Worker registration failed:', error);
    });
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. ثبت رویداد همگام‌سازی

بعد، رویداد همگام‌سازی را ثبت کنید. شما به یک نام برای رویداد همگام‌سازی نیاز دارید، به عنوان مثال 'sync-new-post'. از این نام بعداً در Service Worker برای شناسایی کار خاصی که باید اجرا شود، استفاده می‌شود.

            function registerSync() {
  navigator.serviceWorker.ready.then(function(swRegistration) {
    return swRegistration.sync.register('sync-new-post');
  }).then(function() {
    console.log('Sync registered');
  }).catch(function(err) {
    console.log('Sync registration failed!', err);
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

هنگامی که کاربر اقدامی را انجام می‌دهد که نیاز به همگام‌سازی دارد، مانند ارسال یک فرم، این تابع را فراخوانی کنید:

            document.getElementById('new-post-form').addEventListener('submit', function(event) {
  event.preventDefault();
  // Save data to IndexedDB or local storage
  saveData('new-post-form', {
    title: document.getElementById('title').value,
    content: document.getElementById('content').value
  }).then(function() {
    registerSync();
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. مدیریت رویداد همگام‌سازی در Service Worker

در فایل sw.js خود، به رویداد sync گوش دهید و کار خاص را مدیریت کنید:

            self.addEventListener('sync', function(event) {
  console.log('Background syncing!', event);
  if (event.tag === 'sync-new-post') {
    console.log('Syncing new Post');
    event.waitUntil(
      getData('new-post-form')
        .then(function(data) {
          if (data) {
            // Send the data to the server
            return fetch('https://your-api.com/posts', {
              method: 'POST',
              headers: {
                'Content-Type': 'application/json',
                'Accept': 'application/json'
              },
              body: JSON.stringify(data)
            })
            .then(function(res) {
              if (res.ok) {
                return res.json();
              }
            })
            .then(function(data) {
              console.log('Sent data', data);
              deleteData('new-post-form'); // Clear data from storage
            })
            .catch(function(err) {
              console.log('Error while sending data', err);
              // Throwing an error will retry the sync event later
              throw err;
            });
          }
        })
    );
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

توضیحات:

• شنونده رویداد sync زمانی فعال می‌شود که مرورگر تعیین کند که شبکه در دسترس است و رویداد ثبت شده ('sync-new-post') باید اجرا شود.
• event.waitUntil() تضمین می‌کند که Service Worker تا زمانی که قول پاس شده به آن حل نشود، خاتمه نمی‌یابد. این برای کارهای پس‌زمینه بسیار مهم است.
• تابع getData('new-post-form') داده‌های ذخیره شده محلی (به عنوان مثال، از IndexedDB) را بازیابی می‌کند. فرض می‌شود شما `getData` و `deleteData` را برای مدیریت ذخیره‌سازی داده‌های محلی پیاده‌سازی کرده‌اید.
• API fetch() تلاش می‌کند داده‌ها را به سرور ارسال کند.
• اگر درخواست موفقیت‌آمیز بود، داده‌ها از ذخیره‌سازی محلی پاک می‌شوند.
• اگر خطایی در طول درخواست رخ دهد، خطا پرتاب می‌شود. این به مرورگر سیگنال می‌دهد که رویداد همگام‌سازی باید بعداً دوباره امتحان شود.

4. ذخیره‌سازی داده‌ها

وقتی کاربر آفلاین است، قبل از ثبت رویداد همگام‌سازی، باید داده‌ها را به صورت محلی ذخیره کنید. IndexedDB یک پایگاه داده NoSQL قدرتمند مبتنی بر مرورگر است که برای این منظور مناسب است. همچنین می‌توانید از localStorage برای داده‌های ساده‌تر استفاده کنید.

نمونه‌ای از ذخیره‌سازی داده‌ها در IndexedDB:

            function saveData(st, data) {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    var request = indexedDB.open('posts-db', 1);

    request.onsuccess = function() {
      var db = request.result;
      var tx = db.transaction('posts', 'versionchange');
      tx.objectStore('posts').put(data, st);
      return tx.complete ? resolve() : reject(tx.error);
    };

    request.onerror = function(event) {
      console.log('Database opening failed', event);
      reject(event);
    };

    request.onupgradeneeded = function(event) {
      var db = event.target.result;
      db.createObjectStore('posts');
    };
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

            function getData(st) {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    var request = indexedDB.open('posts-db', 1);

    request.onsuccess = function() {
      var db = request.result;
      var tx = db.transaction('posts', 'readonly');
      var getReq = tx.objectStore('posts').get(st);

      getReq.onsuccess = function() {
        resolve(getReq.result);
      };

      getReq.onerror = function() {
        reject(getReq.error);
      };
    };

    request.onerror = function(event) {
      console.log('Database opening failed', event);
      reject(event);
    };
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

            function deleteData(st) {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    var request = indexedDB.open('posts-db', 1);

    request.onsuccess = function() {
      var db = request.result;
      var tx = db.transaction('posts', 'versionchange');
      tx.objectStore('posts').delete(st);
      tx.complete ? resolve() : reject(tx.error);
    };

    request.onerror = function(event) {
      console.log('Database opening failed', event);
      reject(event);
    };
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

5. آزمایش Web Background Sync

آزمایش Web Background Sync را می‌توان با استفاده از Chrome DevTools انجام داد:

1. DevTools را باز کنید.
2. به تب "Application" بروید.
3. "Service Workers" را در پنل سمت چپ انتخاب کنید.
4. Service Worker خود را پیدا کنید.
5. با علامت زدن کادر "Offline" حالت آفلاین را شبیه‌سازی کنید.
6. عملی را که رویداد همگام‌سازی را ثبت می‌کند، فعال کنید (به عنوان مثال، فرم را ارسال کنید).
7. کادر "Offline" را از حالت انتخاب خارج کنید تا بازیابی اتصال را شبیه‌سازی کنید.
8. روی دکمه "Sync" در کنار Service Worker خود کلیک کنید تا رویداد همگام‌سازی را به صورت دستی فعال کنید. یا می‌توانید فقط منتظر بمانید تا مرورگر همگام‌سازی را به طور خودکار امتحان کند.

بهترین شیوه‌ها برای Web Background Sync

برای اطمینان از اجرای کارآمد و قابل اعتماد Web Background Sync، این بهترین شیوه‌ها را دنبال کنید:

• حداقل کردن اندازه داده: داده‌های در حال همگام‌سازی را تا حد امکان کوچک نگه دارید تا مقدار داده‌های منتقل شده کاهش یابد.
• پیاده‌سازی Exponential Backoff: از یک استراتژی بازگشت نمایی برای تلاش مجدد برای همگام‌سازی ناموفق استفاده کنید. این امر از تحت فشار قرار دادن سرور با درخواست‌های تکراری جلوگیری می‌کند.
• مدیریت خطاها به طور صحیح: برای رسیدگی به مسائل احتمالی در طول همگام‌سازی، مدیریت خطای مناسب را پیاده‌سازی کنید. کاربر را از وضعیت همگام‌سازی مطلع کنید.
• استفاده از برچسب‌های همگام‌سازی منحصربه‌فرد: از برچسب‌های همگام‌سازی توصیفی و منحصربه‌فرد برای شناسایی رویدادهای همگام‌سازی مختلف استفاده کنید. این به شما امکان می‌دهد تا وظایف همگام‌سازی را به طور موثر مدیریت و اولویت‌بندی کنید.
• عمر باتری را در نظر بگیرید: به‌ویژه در دستگاه‌های تلفن همراه، به مصرف باتری توجه داشته باشید. از تلاش‌های همگام‌سازی مکرر در صورت عدم نیاز خودداری کنید.
• بازخورد کاربر را ارائه دهید: کاربر را از وضعیت فرآیند همگام‌سازی مطلع کنید. از اعلان‌ها یا نشانه‌های بصری برای نشان دادن موفقیت‌آمیز بودن همگام‌سازی یا در انتظار بودن آن استفاده کنید.

راهبردهای پیشرفته

همگام‌سازی پس‌زمینه دوره‌ای

در حالی که این مقاله بر همگام‌سازی پس‌زمینه یک‌باره متمرکز است، مفهوم همگام‌سازی پس‌زمینه دوره‌ای نیز وجود دارد. با این حال، از پشتیبانی بسیار محدودی برخوردار است و توسط مرورگرها برای صرفه‌جویی در باتری و داده‌ها به شدت محدود شده است. با احتیاط و فقط در صورت لزوم از آن استفاده کنید.

به‌روزرسانی‌های خوش‌بینانه

برای تجربه کاربری روان‌تر، پیاده‌سازی به‌روزرسانی‌های خوش‌بینانه را در نظر بگیرید. این شامل به‌روزرسانی فوری رابط کاربری است، گویی عمل موفقیت‌آمیز بوده است، حتی قبل از همگام‌سازی داده‌ها با سرور. اگر همگام‌سازی ناموفق بود، می‌توانید رابط کاربری را به حالت قبلی خود برگردانید و به کاربر اطلاع دهید.

حل تعارض

در برخی موارد، ممکن است هنگام تغییر داده‌های مشابه به صورت آفلاین توسط چندین کاربر، تعارض داده‌ها ایجاد شود. یک استراتژی حل تعارض را برای رسیدگی به این شرایط پیاده‌سازی کنید. استراتژی‌های رایج عبارتند از:

• برنده شدن آخرین نوشته: آخرین به‌روزرسانی همگام‌شده، به‌روزرسانی‌های قبلی را بازنویسی می‌کند.
• ادغام: تلاش برای ادغام به‌روزرسانی‌های متناقض.
• مداخله کاربر: از کاربر بخواهید تا تعارض را به صورت دستی حل کند.

ملاحظات امنیتی

هنگام استفاده از Web Background Sync، ملاحظات امنیتی زیر را در نظر داشته باشید:

• رمزگذاری داده‌ها: قبل از ذخیره داده‌های حساس به صورت محلی، آن‌ها را رمزگذاری کنید.
• احراز هویت: اطمینان حاصل کنید که فقط کاربران مجاز می‌توانند رویدادهای همگام‌سازی را فعال کنند.
• اعتبارسنجی داده‌ها: داده‌ها را در سمت سرور اعتبارسنجی کنید تا از همگام‌سازی داده‌های مخرب جلوگیری شود.
• HTTPS: همیشه از HTTPS برای محافظت از داده‌های در حال انتقال استفاده کنید.

نتیجه‌گیری

Web Background Sync یک فناوری قدرتمند است که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا برنامه‌های وب مقاوم و قابل اعتمادی بسازند. با درک مفاهیم اصلی آن، پیاده‌سازی بهترین شیوه‌ها و در نظر گرفتن راهبردهای پیشرفته، می‌توانید تجربیات وب را ایجاد کنید که مشکلات اتصال به شبکه را به‌طور یکپارچه مدیریت کرده و یک تجربه کاربری برتر را ارائه دهد. این مقاله یک پایه محکم برای استفاده از Web Background Sync برای بهبود برنامه‌های وب شما ارائه کرده است. از آنجایی که شرایط شبکه همچنان در سراسر جهان متفاوت است، تسلط بر تکنیک‌های همگام‌سازی آفلاین برای ارائه تجربیات وب واقعاً فراگیر و جذاب برای کاربران در سراسر جهان ضروری خواهد بود.