سازگاری پلتفرم وب: راهنمای جامع توسعه پلی‌فیل جاوا اسکریپت

در چشم‌انداز همیشه در حال تحول توسعه وب، اطمینان از سازگاری بین مرورگرها و پلتفرم‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در حالی که مرورگرهای مدرن تلاش می‌کنند تا به استانداردهای وب پایبند باشند، ممکن است مرورگرهای قدیمی‌تر یا کمتر پیشرفته از برخی ویژگی‌های جاوا اسکریپت پشتیبانی نکنند. اینجاست که پلی‌فیل‌های جاوا اسکریپت وارد عمل می‌شوند و به عنوان پل‌های حیاتی عمل می‌کنند که امکان اجرای روان کدهای مدرن را در طیف گسترده‌ای از محیط‌ها فراهم می‌آورند. این راهنما به پیچیدگی‌های توسعه پلی‌فیل می‌پردازد و دانش و تکنیک‌های لازم برای ایجاد برنامه‌های وب قوی و سازگار در سطح جهانی را در اختیار شما قرار می‌دهد.

پلی‌فیل جاوا اسکریپت چیست؟

پلی‌فیل (Polyfill) قطعه کدی (معمولاً جاوا اسکریپت) است که عملکردی را فراهم می‌کند که یک مرورگر به طور ذاتی از آن پشتیبانی نمی‌کند. در اصل، این یک قطعه کد است که با پیاده‌سازی یک ویژگی گمشده با استفاده از فناوری‌های موجود، «شکاف را پر می‌کند». اصطلاح «پلی‌فیل» از محصولی برای پر کردن سوراخ‌ها (مانند Polyfilla) وام گرفته شده است. در توسعه وب، یک پلی‌فیل به عملکردهای گمشده در مرورگرهای قدیمی‌تر رسیدگی می‌کند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا از ویژگی‌های جدیدتر بدون محروم کردن کاربران سیستم‌های قدیمی‌تر استفاده کنند.

اینطور به آن فکر کنید: شما می‌خواهید از یک ویژگی جدید و درخشان جاوا اسکریپت در وب‌سایت خود استفاده کنید، اما برخی از کاربران شما هنوز از مرورگرهای قدیمی‌تری استفاده می‌کنند که از آن ویژگی پشتیبانی نمی‌کنند. یک پلی‌فیل مانند یک مترجم عمل می‌کند که به مرورگر قدیمی اجازه می‌دهد کد جدید را بفهمد و اجرا کند و تجربه‌ای یکسان را برای همه کاربران، صرف نظر از انتخاب مرورگرشان، تضمین می‌کند.

پلی‌فیل‌ها در مقابل شیم‌ها (Shims)

اصطلاحات «پلی‌فیل» و «شیم» اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما تفاوت ظریفی بین آنها وجود دارد. در حالی که هر دو به مسائل سازگاری رسیدگی می‌کنند، یک پلی‌فیل به طور خاص قصد دارد رفتار دقیق یک ویژگی گمشده را تکرار کند، در حالی که یک شیم به طور کلی یک راه‌حل یا جایگزین برای یک مشکل سازگاری گسترده‌تر ارائه می‌دهد. یک پلی‌فیل *نوعی* شیم است، اما همه شیم‌ها پلی‌فیل نیستند.

به عنوان مثال، یک پلی‌فیل برای متد Array.prototype.forEach دقیقاً همان عملکرد تعریف شده در مشخصات اکما اسکریپت را پیاده‌سازی می‌کند. از سوی دیگر، یک شیم ممکن است راه‌حل کلی‌تری برای پیمایش روی اشیاء شبه‌آرایه ارائه دهد، حتی اگر رفتار forEach را کاملاً تکرار نکند.

چرا از پلی‌فیل‌ها استفاده کنیم؟

استفاده از پلی‌فیل‌ها مزایای کلیدی متعددی را ارائه می‌دهد:

• تجربه کاربری بهبود یافته: تجربه‌ای یکسان و کاربردی را برای همه کاربران، صرف نظر از مرورگرشان، تضمین می‌کند. کاربران می‌توانند از عملکرد کامل استفاده کنند حتی اگر مرورگرهایشان جدیدترین مدل‌ها نباشند.
• استفاده از کد مدرن: توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا از جدیدترین ویژگی‌ها و APIهای جاوا اسکریپت بدون قربانی کردن سازگاری استفاده کنند. نیازی نیست کد خود را با پایین‌ترین سطح ممکن مرورگرها بنویسید.
• آینده‌نگری: به شما امکان می‌دهد تا برنامه‌های خود را به صورت پیشرونده بهبود بخشید، با این اطمینان که مرورگرهای قدیمی‌تر همچنان قادر به کار خواهند بود.
• کاهش هزینه‌های توسعه: از نیاز به نوشتن مسیرهای کد جداگانه برای مرورگرهای مختلف جلوگیری می‌کند و توسعه و نگهداری را ساده می‌سازد. یک پایگاه کد برای همه کاربران.
• قابلیت نگهداری بهتر کد: با استفاده از سینتکس مدرن جاوا اسکریپت، کد تمیزتر و قابل نگهداری‌تری را ترویج می‌دهد.

تشخیص ویژگی: اساس پلی‌فیلینگ

قبل از اعمال یک پلی‌فیل، بسیار مهم است که تعیین کنید آیا مرورگر واقعاً به آن نیاز دارد یا خیر. اینجاست که تشخیص ویژگی وارد عمل می‌شود. تشخیص ویژگی شامل بررسی این است که آیا یک ویژگی یا API خاص توسط مرورگر پشتیبانی می‌شود یا خیر. اگر پشتیبانی نشود، پلی‌فیل اعمال می‌شود؛ در غیر این صورت، از پیاده‌سازی بومی مرورگر استفاده می‌شود.

چگونه تشخیص ویژگی را پیاده‌سازی کنیم

تشخیص ویژگی معمولاً با استفاده از دستورات شرطی و عملگر typeof یا با بررسی وجود یک ویژگی در یک شیء سراسری پیاده‌سازی می‌شود.

مثال: تشخیص Array.prototype.forEach

در اینجا نحوه تشخیص اینکه آیا متد Array.prototype.forEach پشتیبانی می‌شود یا خیر آمده است:

if (!Array.prototype.forEach) {
  // Polyfill for forEach
  Array.prototype.forEach = function(callback, thisArg) {
    // Polyfill implementation
    // ...
  };
}

این قطعه کد ابتدا بررسی می‌کند که آیا Array.prototype.forEach وجود دارد یا خیر. اگر وجود نداشته باشد، پیاده‌سازی پلی‌فیل ارائه می‌شود. اگر وجود داشته باشد، از پیاده‌سازی بومی مرورگر استفاده می‌شود تا از سربار غیرضروری جلوگیری شود.

مثال: تشخیص fetch API

if (!('fetch' in window)) {
  // Polyfill for fetch
  // Include a fetch polyfill library (e.g., whatwg-fetch)
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/fetch/3.6.2/fetch.min.js';
  document.head.appendChild(script);
}

این مثال وجود fetch API را در شیء window بررسی می‌کند. اگر پیدا نشود، به صورت پویا یک کتابخانه پلی‌فیل fetch را بارگذاری می‌کند.

توسعه پلی‌فیل‌های خود: راهنمای گام به گام

ایجاد پلی‌فیل‌های خود می‌تواند تجربه‌ای ارزشمند باشد و به شما امکان می‌دهد راه‌حل‌ها را متناسب با نیازهای خاص خود سفارشی کنید. در اینجا یک راهنمای گام به گام برای توسعه پلی‌فیل آمده است:

مرحله ۱: ویژگی گمشده را شناسایی کنید

اولین قدم، شناسایی ویژگی یا API جاوا اسکریپت است که می‌خواهید برای آن پلی‌فیل ایجاد کنید. برای درک رفتار ویژگی و ورودی‌ها و خروجی‌های مورد انتظار، به مشخصات اکما اسکریپت یا مستندات معتبر (مانند MDN Web Docs) مراجعه کنید. این کار به شما درک قوی از آنچه دقیقاً باید بسازید، می‌دهد.

مرحله ۲: در مورد پلی‌فیل‌های موجود تحقیق کنید

قبل از اینکه شروع به نوشتن پلی‌فیل خود کنید، عاقلانه است که در مورد راه‌حل‌های موجود تحقیق کنید. احتمال زیادی وجود دارد که کسی قبلاً برای ویژگی مورد نظر شما یک پلی‌فیل ایجاد کرده باشد. بررسی پلی‌فیل‌های موجود می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد استراتژی‌های پیاده‌سازی و چالش‌های احتمالی ارائه دهد. ممکن است بتوانید یک پلی‌فیل موجود را برای نیازهای خود تطبیق داده یا گسترش دهید.

منابعی مانند npmjs.com و polyfill.io مکان‌های عالی برای جستجوی پلی‌فیل‌های موجود هستند.

مرحله ۳: پلی‌فیل را پیاده‌سازی کنید

هنگامی که درک روشنی از ویژگی پیدا کردید و در مورد راه‌حل‌های موجود تحقیق کردید، زمان آن رسیده است که پلی‌فیل را پیاده‌سازی کنید. با ایجاد یک تابع یا شیء که رفتار ویژگی گمشده را تکرار می‌کند، شروع کنید. به مشخصات اکما اسکریپت توجه دقیق داشته باشید تا اطمینان حاصل کنید که پلی‌فیل شما همانطور که انتظار می‌رود رفتار می‌کند. مطمئن شوید که تمیز و به خوبی مستند شده است.

مثال: پلی‌فیل برای String.prototype.startsWith

در اینجا مثالی از نحوه پلی‌فیل کردن متد String.prototype.startsWith آمده است:

if (!String.prototype.startsWith) {
  String.prototype.startsWith = function(searchString, position) {
    position = position || 0;
    return this.substr(position, searchString.length) === searchString;
  };
}

این پلی‌فیل متد startsWith را به String.prototype اضافه می‌کند اگر از قبل وجود نداشته باشد. از متد substr برای بررسی اینکه آیا رشته با searchString مشخص شده شروع می‌شود یا خیر، استفاده می‌کند.

مرحله ۴: به طور کامل تست کنید

تست بخش مهمی از فرآیند توسعه پلی‌فیل است. پلی‌فیل خود را در انواع مرورگرها، از جمله نسخه‌های قدیمی‌تر و پلتفرم‌های مختلف، تست کنید. از فریم‌ورک‌های تست خودکار مانند Jest یا Mocha استفاده کنید تا اطمینان حاصل کنید که پلی‌فیل شما به درستی رفتار می‌کند و هیچ رگرسیونی ایجاد نمی‌کند.

تست پلی‌فیل خود را در مرورگرهای زیر در نظر بگیرید:

• اینترنت اکسپلورر ۹-۱۱ (برای پشتیبانی از نسخه‌های قدیمی)
• آخرین نسخه‌های کروم، فایرفاکس، سافاری و اج
• مرورگرهای موبایل در iOS و اندروید

مرحله ۵: پلی‌فیل خود را مستند کنید

مستندات واضح و مختصر برای هر پلی‌فیل ضروری است. هدف پلی‌فیل، نحوه استفاده از آن و هرگونه محدودیت شناخته شده را مستند کنید. نمونه‌هایی از نحوه استفاده از پلی‌فیل ارائه دهید و هرگونه وابستگی یا پیش‌نیاز را توضیح دهید. مستندات خود را به راحتی در دسترس سایر توسعه‌دهندگان قرار دهید.

مرحله ۶: پلی‌فیل خود را توزیع کنید

هنگامی که مطمئن شدید پلی‌فیل شما به درستی کار می‌کند و به خوبی مستند شده است، می‌توانید آن را بین سایر توسعه‌دهندگان توزیع کنید. انتشار پلی‌فیل خود در npm یا ارائه آن به عنوان یک فایل جاوا اسکریپت مستقل را در نظر بگیرید. همچنین می‌توانید پلی‌فیل خود را به پروژه‌های منبع باز مانند polyfill.io کمک کنید.

کتابخانه‌ها و سرویس‌های پلی‌فیل

در حالی که ایجاد پلی‌فیل‌های خود می‌تواند یک تجربه یادگیری ارزشمند باشد، اغلب کارآمدتر است که از کتابخانه‌ها و سرویس‌های پلی‌فیل موجود استفاده کنید. این منابع طیف گسترده‌ای از پلی‌فیل‌های از پیش ساخته شده را ارائه می‌دهند که می‌توانید به راحتی آنها را در پروژه‌های خود ادغام کنید.

polyfill.io

polyfill.io یک سرویس محبوب است که بسته‌های پلی‌فیل سفارشی را بر اساس مرورگر کاربر ارائه می‌دهد. کافی است یک تگ اسکریپت را در HTML خود قرار دهید، و polyfill.io به طور خودکار مرورگر را شناسایی کرده و فقط پلی‌فیل‌های لازم را تحویل می‌دهد.

مثال: استفاده از polyfill.io

<script src="https://polyfill.io/v3/polyfill.min.js?features=es6"></script>

این تگ اسکریپت تمام پلی‌فیل‌های مورد نیاز برای پشتیبانی از ویژگی‌های ES6 را در مرورگر کاربر واکشی می‌کند. شما می‌توانید پارامتر features را برای مشخص کردن پلی‌فیل‌های مورد نیاز خود سفارشی کنید.

Core-js

Core-js یک کتابخانه استاندارد جاوا اسکریپت ماژولار است. این کتابخانه پلی‌فیل‌هایی برای اکما اسکریپت تا آخرین نسخه‌ها ارائه می‌دهد. توسط Babel و بسیاری از ترنسپایلرهای دیگر استفاده می‌شود.

Modernizr

Modernizr یک کتابخانه جاوا اسکریپت است که به شما کمک می‌کند ویژگی‌های HTML5 و CSS3 را در مرورگر کاربر تشخیص دهید. در حالی که خود پلی‌فیل ارائه نمی‌دهد، می‌توان از آن در کنار پلی‌فیل‌ها برای اعمال شرطی آنها بر اساس تشخیص ویژگی استفاده کرد.

بهترین شیوه‌ها برای توسعه و استفاده از پلی‌فیل

برای اطمینان از عملکرد بهینه و قابلیت نگهداری، این بهترین شیوه‌ها را هنگام توسعه و استفاده از پلی‌فیل‌ها دنبال کنید:

• از تشخیص ویژگی استفاده کنید: همیشه از تشخیص ویژگی برای جلوگیری از اعمال غیرضروری پلی‌فیل‌ها استفاده کنید. اعمال پلی‌فیل‌ها زمانی که مرورگر از قبل از ویژگی پشتیبانی می‌کند، می‌تواند عملکرد را کاهش دهد.
• پلی‌فیل‌ها را به صورت شرطی بارگذاری کنید: پلی‌فیل‌ها را فقط در صورت نیاز بارگذاری کنید. از تکنیک‌های بارگذاری شرطی برای جلوگیری از درخواست‌های شبکه غیرضروری استفاده کنید.
• از یک سرویس پلی‌فیل استفاده کنید: استفاده از یک سرویس پلی‌فیل مانند polyfill.io را برای تحویل خودکار پلی‌فیل‌های لازم بر اساس مرورگر کاربر در نظر بگیرید.
• به طور کامل تست کنید: پلی‌فیل‌های خود را در انواع مرورگرها و پلتفرم‌ها تست کنید تا از عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل کنید.
• پلی‌فیل‌ها را به‌روز نگه دارید: با تکامل مرورگرها، ممکن است پلی‌فیل‌ها منسوخ شوند یا نیاز به به‌روزرسانی داشته باشند. پلی‌فیل‌های خود را به‌روز نگه دارید تا اطمینان حاصل کنید که مؤثر باقی می‌مانند.
• اندازه پلی‌فیل را به حداقل برسانید: پلی‌فیل‌ها می‌توانند به اندازه کلی کد جاوا اسکریپت شما اضافه کنند. با حذف کدهای غیرضروری و استفاده از الگوریتم‌های کارآمد، اندازه پلی‌فیل‌های خود را به حداقل برسانید.
• ترنسپایل کردن را در نظر بگیرید: در برخی موارد، ترنسپایل کردن (استفاده از ابزارهایی مانند Babel) ممکن است جایگزین بهتری برای پلی‌فیلینگ باشد. ترنسپایل کردن کد مدرن جاوا اسکریپت را به نسخه‌های قدیمی‌تری تبدیل می‌کند که توسط مرورگرهای قدیمی‌تر قابل درک است.

پلی‌فیل‌ها و ترنسپایلرها: یک رویکرد مکمل

پلی‌فیل‌ها و ترنسپایلرها اغلب با هم برای دستیابی به سازگاری بین مرورگرها استفاده می‌شوند. ترنسپایلرها کد مدرن جاوا اسکریپت را به نسخه‌های قدیمی‌تری تبدیل می‌کنند که توسط مرورگرهای قدیمی‌تر قابل درک است. پلی‌فیل‌ها با ارائه ویژگی‌ها و APIهای گمشده، شکاف‌ها را پر می‌کنند.

به عنوان مثال، ممکن است از Babel برای ترنسپایل کردن کد ES6 به کد ES5 استفاده کنید، و سپس از پلی‌فیل‌ها برای ارائه پیاده‌سازی‌هایی برای ویژگی‌هایی مانند Array.from یا Promise که در مرورگرهای قدیمی‌تر پشتیبانی نمی‌شوند، استفاده کنید.

این ترکیب از ترنسپایل کردن و پلی‌فیلینگ یک راه‌حل جامع برای سازگاری بین مرورگرها ارائه می‌دهد و به شما امکان می‌دهد از جدیدترین ویژگی‌های جاوا اسکریپت استفاده کنید در حالی که اطمینان حاصل می‌کنید کد شما در محیط‌های قدیمی‌تر به راحتی اجرا می‌شود.

سناریوها و مثال‌های رایج پلی‌فیل

در اینجا چند سناریوی رایج که در آنها به پلی‌فیل نیاز است و نمونه‌هایی از نحوه پیاده‌سازی آنها آورده شده است:

۱. پلی‌فیل برای Object.assign

Object.assign متدی است که مقادیر تمام ویژگی‌های قابل شمارش خود یک یا چند شیء منبع را به یک شیء هدف کپی می‌کند. معمولاً برای ادغام اشیاء استفاده می‌شود.

if (typeof Object.assign != 'function') {
  // Must be writable: true, enumerable: false, configurable: true
  Object.defineProperty(Object, "assign", {
    value: function assign(target, varArgs) {
      'use strict';
      if (target == null) {
        throw new TypeError('Cannot convert undefined or null to object');
      }

      var to = Object(target);

      for (var index = 1; index < arguments.length; index++) {
        var nextSource = arguments[index];

        if (nextSource != null) {
          for (var nextKey in nextSource) {
            // Avoid bugs when hasOwnProperty is shadowed
            if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(nextSource, nextKey)) {
              to[nextKey] = nextSource[nextKey];
            }
          }
        }
      }
      return to;
    },
    writable: true,
    configurable: true
  });
}

۲. پلی‌فیل برای Promise

Promise یک شیء داخلی است که نشان‌دهنده تکمیل (یا شکست) نهایی یک عملیات ناهمزمان است.

می‌توانید از یک کتابخانه پلی‌فیل مانند es6-promise برای ارائه پیاده‌سازی Promise برای مرورگرهای قدیمی‌تر استفاده کنید:

if (typeof Promise === 'undefined') {
  // Include the es6-promise polyfill
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/es6-promise@4/dist/es6-promise.auto.min.js';
  document.head.appendChild(script);
}

۳. پلی‌فیل برای عناصر سفارشی (Custom Elements)

عناصر سفارشی به شما امکان می‌دهند تا عناصر HTML خود را با رفتار سفارشی تعریف کنید.

می‌توانید از پلی‌فیل @webcomponents/custom-elements برای پشتیبانی از عناصر سفارشی در مرورگرهای قدیمی‌تر استفاده کنید:

<script src="https://unpkg.com/@webcomponents/custom-elements"></script>

آینده پلی‌فیل‌ها

با ادامه تکامل مرورگرها و پذیرش استانداردهای جدید وب، نیاز به پلی‌فیل‌ها ممکن است با گذشت زمان کاهش یابد. با این حال، پلی‌فیل‌ها احتمالاً برای آینده قابل پیش‌بینی یک ابزار ارزشمند برای توسعه‌دهندگان وب باقی خواهند ماند، به ویژه هنگام پشتیبانی از مرورگرهای قدیمی یا هنگام کار با ویژگی‌های پیشرفته‌ای که هنوز به طور گسترده پشتیبانی نمی‌شوند.

توسعه استانداردهای وب و پذیرش روزافزون مرورگرهای همیشه سبز (مرورگرهایی که به طور خودکار به آخرین نسخه به‌روز می‌شوند) به تدریج وابستگی به پلی‌فیل‌ها را کاهش می‌دهد. با این حال، تا زمانی که همه کاربران از مرورگرهای مدرن استفاده نکنند، پلی‌فیل‌ها همچنان نقش حیاتی در تضمین سازگاری بین مرورگرها و ارائه یک تجربه کاربری یکسان ایفا خواهند کرد.

نتیجه‌گیری

پلی‌فیل‌های جاوا اسکریپت برای تضمین سازگاری بین مرورگرها و پلتفرم‌ها در توسعه وب ضروری هستند. با درک هدف، تکنیک‌های توسعه و بهترین شیوه‌های آنها، می‌توانید برنامه‌های وب قوی و قابل دسترس در سطح جهانی ایجاد کنید. چه تصمیم به توسعه پلی‌فیل‌های خود داشته باشید یا از کتابخانه‌ها و سرویس‌های موجود استفاده کنید، پلی‌فیل‌ها همچنان یک ابزار ارزشمند در زرادخانه توسعه وب شما خواهند بود. آگاه ماندن از چشم‌انداز در حال تحول استانداردهای وب و پشتیبانی مرورگرها برای تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد زمان و چگونگی استفاده مؤثر از پلی‌فیل‌ها بسیار مهم است. همانطور که در پیچیدگی‌های سازگاری پلتفرم وب حرکت می‌کنید، به یاد داشته باشید که پلی‌فیل‌ها متحدان شما در ارائه یک تجربه کاربری یکسان و استثنایی در تمام محیط‌ها هستند. آنها را بپذیرید، بر آنها مسلط شوید و شاهد شکوفایی برنامه‌های وب خود در دنیای متنوع و پویای اینترنت باشید.