Web Platform API -kehityssuunnitelma: Uudet standardit vastaan selainten tuki

Verkko kehittyy jatkuvasti Web Platform API -rajapintojen innovaatioiden myötä. Nämä rajapinnat tarjoavat kehittäjille työkalut rikkaampien, interaktiivisempien ja kyvykkäämpien verkkosovellusten rakentamiseen. Polku ehdotetusta standardista laajamittaiseen selainten tukeen on kuitenkin harvoin suoraviivainen. Tässä blogikirjoituksessa tarkastellaan uusien Web Platform API -rajapintojen nykytilannetta, standardien kehitysprosessia, selainten tuen haasteita ja sitä, mitä kehittäjien tulee tietää pysyäkseen kehityksen kärjessä.

Web Platform API -rajapintojen ymmärtäminen

Web Platform API -rajapinnat ovat kokoelma rajapintoja, jotka mahdollistavat verkkosivujen vuorovaikutuksen selaimen, sen alla olevan käyttöjärjestelmän ja jopa ulkoisten laitteiden kanssa. Ne antavat kehittäjille pääsyn ominaisuuksiin, kuten maantieteelliseen sijaintiin, kameraan ja mikrofoniin, paikalliseen tallennustilaan, push-ilmoituksiin ja paljon muuhun. Nämä rajapinnat ovat ratkaisevan tärkeitä modernien verkkosovellusten rakentamisessa, jotka voivat kilpailla natiivisovellusten toiminnallisuuden ja suorituskyvyn kanssa.

Web Platform API -rajapintojen pääkategoriat

• Laite-API:t: Nämä rajapinnat tarjoavat pääsyn laitteiston ominaisuuksiin, kuten kameraan, mikrofoniin, GPS:ään ja kiihtyvyysanturiin. Esimerkkejä ovat Camera API, Geolocation API ja Ambient Light Sensor API.
• Tallennus-API:t: Nämä rajapinnat mahdollistavat verkkosovellusten datan tallentamisen paikallisesti käyttäjän laitteelle. Esimerkkejä ovat LocalStorage, SessionStorage, IndexedDB ja File System Access API.
• Viestintä-API:t: Nämä rajapinnat mahdollistavat reaaliaikaisen viestinnän verkkosovellusten ja palvelimien tai muiden laitteiden välillä. Esimerkkejä ovat WebSockets, WebRTC ja Push API.
• Grafiikka- ja multimedia-API:t: Nämä rajapinnat tarjoavat työkaluja grafiikan, äänen ja videosisällön luomiseen ja käsittelyyn. Esimerkkejä ovat Canvas API, WebGL, Web Audio API ja Media Source Extensions (MSE).
• Suorituskyky-API:t: Nämä rajapinnat antavat kehittäjille mahdollisuuden mitata ja optimoida verkkosovellustensa suorituskykyä. Esimerkkejä ovat Performance API, Resource Timing API ja Navigation Timing API.

Standardien kehitysprosessi

Ennen kuin rajapinnasta tulee laajasti omaksuttu osa verkkoalustaa, se käy tyypillisesti läpi tiukan standardointiprosessin. Tähän prosessiin osallistuu useita organisaatioita ja sidosryhmiä, kuten selainvalmistajia, kehittäjiä ja standardointielimiä, kuten World Wide Web Consortium (W3C) ja WHATWG (Web Hypertext Application Technology Working Group).

Standardien kehityksen avainvaiheet

1. Idea ja ehdotus: Prosessi alkaa ideasta uutta rajapintaa tai olemassa olevan merkittävää parannusta varten. Idean ehdottaa tyypillisesti kehittäjä, selainvalmistaja tai standardointielin.
2. Määrittelyluonnos: Jos ehdotus arvioidaan lupaavaksi, luodaan määrittelyluonnos. Tämä asiakirja hahmottelee rajapinnan toiminnallisuuden, syntaksin ja käyttäytymisen. Määrittelyluonnos julkaistaan yleensä julkisella foorumilla palautetta varten.
3. Julkinen katselmointi: Määrittelyluonnos avataan julkiselle katselmoinnille. Tässä vaiheessa kehittäjät, selainvalmistajat ja muut sidosryhmät voivat antaa palautetta rajapinnan suunnittelusta ja toteutuksesta. Tämä palaute on ratkaisevan tärkeää mahdollisten ongelmien tunnistamisessa ja rajapinnan käytettävyyden sekä yhteensopivuuden parantamisessa.
4. Työluonnos (Working Draft): Julkisen katselmoinnin aikana saadun palautteen perusteella määrittelyluonnosta tarkistetaan ja päivitetään. Tarkistettu versio julkaistaan sitten työluonnoksena.
5. Ehdokassuositus (Candidate Recommendation): Kun työluonnos on vakiintunut ja rajapinta on toteutettu vähintään kahdessa eri selaimessa, se voidaan ylentää ehdokassuositukseksi. Tämä osoittaa, että rajapinta on lähes valmis ja valmis laajempaan käyttöönottoon.
6. Ehdotettu suositus (Proposed Recommendation): Testaus- ja arviointijakson jälkeen ehdokassuositus voidaan ylentää ehdotetuksi suositukseksi. Tämä on viimeinen vaihe ennen kuin rajapinnasta tulee virallinen standardi.
7. Suositus (Standardi): Jos ehdotettu suositus saa riittävästi tukea, se hyväksytään lopulta viralliseksi standardiksi. Tämä tarkoittaa, että rajapinta on nyt vakaa ja luotettava osa verkkoalustaa.

Verkkostandardeihin osallistuvat organisaatiot

• World Wide Web Consortium (W3C): W3C on kansainvälinen yhteisö, joka kehittää verkkostandardeja. Sillä on keskeinen rooli avointen verkkoteknologioiden määrittelyssä ja edistämisessä.
• WHATWG (Web Hypertext Application Technology Working Group): WHATWG on kehittäjien, selainvalmistajien ja muiden sidosryhmien yhteisö, joka keskittyy HTML:n, DOM:n ja muiden verkon ydinteknologioiden kehittämiseen.
• Internet Engineering Task Force (IETF): IETF on organisaatio, joka kehittää ja edistää internet-standardeja, mukaan lukien protokollat kuten HTTP, TCP/IP ja DNS.

Selainten tuen haasteet

Vaikka rajapinnasta tulisi virallinen standardi, sen omaksuminen verkkoselaimissa voi olla hidas ja epätasainen prosessi. Tämä johtuu monista tekijöistä, kuten:

• Selainvalmistajien prioriteetit: Jokaisella selainvalmistajalla on omat prioriteettinsa ja kehityssuunnitelmansa uusien ominaisuuksien toteuttamiselle. Jotkut valmistajat saattavat priorisoida tiettyjä rajapintoja toisten edelle strategisten tavoitteidensa ja käyttäjiensä tarpeiden perusteella.
• Toteutuksen monimutkaisuus: Uuden rajapinnan toteuttaminen voi olla monimutkainen ja aikaa vievä tehtävä, erityisesti jos rajapinta on erittäin kehittynyt tai vaatii merkittäviä muutoksia selaimen arkkitehtuuriin.
• Testaus ja yhteensopivuus: Ennen kuin rajapinta voidaan julkaista yleisölle, se on testattava perusteellisesti sen vakauden, luotettavuuden ja yhteensopivuuden varmistamiseksi olemassa olevan verkkosisällön kanssa. Tämä testausprosessi voi viedä merkittävästi aikaa ja resursseja.
• Turvallisuushuolet: Uudet rajapinnat voivat tuoda mukanaan uusia turvallisuusriskejä, jos niitä ei toteuteta huolellisesti. Selainvalmistajien on harkittava tarkasti kunkin rajapinnan turvallisuusvaikutuksia ja ryhdyttävä toimiin mahdollisten haavoittuvuuksien lieventämiseksi.
• Vanhojen versioiden tuki: Selainvalmistajien on myös otettava huomioon uusien rajapintojen vaikutus olemassa olevaan verkkosisältöön. Niiden on varmistettava, että uudet rajapinnat eivät riko olemassa olevia verkkosivustoja ja että kehittäjillä on selkeä siirtymäpolku uusiin teknologioihin.

Selainyhteensopivuustaulukot ja -resurssit

Auttaakseen kehittäjiä seuraamaan uusien rajapintojen tukea eri selaimissa, useat resurssit tarjoavat yksityiskohtaisia selainyhteensopivuustaulukoita. Nämä taulukot näyttävät, mitkä selaimet tukevat mitäkin rajapintoja ja mitä selainversioita vaaditaan.

• MDN Web Docs (Mozilla Developer Network): MDN Web Docs on kattava resurssi web-kehittäjille, joka tarjoaa yksityiskohtaista dokumentaatiota HTML:stä, CSS:stä, JavaScriptistä ja Web Platform API -rajapinnoista. Se sisältää ajantasaiset selainyhteensopivuustaulukot kaikille suurimmille rajapinnoille. https://developer.mozilla.org/
• Can I use...: Can I use... on verkkosivusto, joka tarjoaa yksityiskohtaista tietoa selainyhteensopivuudesta laajalle valikoimalle verkkoteknologioita, mukaan lukien HTML-elementit, CSS-ominaisuudet ja JavaScript-rajapinnat. https://caniuse.com/

Seurattavat uudet Web Platform API -rajapinnat

Useita jännittäviä uusia Web Platform API -rajapintoja on tällä hetkellä kehitteillä tai varhaisessa käyttöönoton vaiheessa. Näillä rajapinnoilla on potentiaalia parantaa merkittävästi verkkoalustan kyvykkyyksiä ja mahdollistaa uusia ja innovatiivisia verkkosovelluksia.

WebGPU API

WebGPU on uusi grafiikkarajapinta, jonka tavoitteena on tarjota moderni, tehokas ja turvallinen tapa verkkosovelluksille käyttää grafiikkasuoritinta (GPU). Se on suunniteltu korvaamaan WebGL ja tarjoaa useita etuja, kuten parannetun suorituskyvyn, paremman tuen moderneille GPU-ominaisuuksille ja yhtenäisemmän ohjelmointimallin. WebGPU:ta kehittää W3C:n GPU for the Web Community Group.

WebGPU:n edut:

• Parannettu suorituskyky: WebGPU on suunniteltu tehokkaammaksi kuin WebGL, mikä mahdollistaa verkkosovelluksille korkeammat ruudunpäivitysnopeudet ja sulavammat animaatiot.
• Modernit GPU-ominaisuudet: WebGPU tukee moderneja GPU-ominaisuuksia, kuten laskentavarjostimia (compute shaders), joita voidaan käyttää yleiskäyttöiseen laskentaan GPU:lla.
• Yhtenäinen ohjelmointimalli: WebGPU tarjoaa yhtenäisemmän ohjelmointimallin eri alustoilla ja laitteilla, mikä helpottaa kehittäjien siirrettävän koodin kirjoittamista.
• Parannettu turvallisuus: WebGPU sisältää useita turvallisuusominaisuuksia, jotka on suunniteltu estämään haitallista koodia hyödyntämästä GPU:n haavoittuvuuksia.

WebAssembly (Wasm) Interface Types -ehdotus

WebAssembly (Wasm) on binäärinen käskyformaatti pinopohjaiselle virtuaalikoneelle. Se on suunniteltu siirrettäväksi, tehokkaaksi ja turvalliseksi tavaksi suorittaa koodia verkkoselaimissa. Wasm Interface Types -ehdotuksen tavoitteena on parantaa Wasm-moduulien ja JavaScriptin välistä yhteentoimivuutta tarjoamalla standardoidun tavan vaihtaa dataa niiden välillä. Tämä helpottaa sellaisten Wasm-moduulien kirjoittamista, jotka integroituvat saumattomasti olemassa olevaan JavaScript-koodiin.

Wasm Interface Types -ehdotuksen edut:

• Parannettu yhteentoimivuus: Interface Types -ehdotus helpottaa Wasm-moduulien datanvaihtoa JavaScript-koodin kanssa, mahdollistaen saumattomamman integraation näiden kahden teknologian välillä.
• Vähentynyt yleiskuorma: Tarjoamalla standardoidun tavan vaihtaa dataa, Interface Types -ehdotus voi vähentää datan siirtämiseen liittyvää yleiskuormaa Wasmin ja JavaScriptin välillä.
• Parannettu suorituskyky: Parannettu yhteentoimivuus ja vähentynyt yleiskuorma voivat johtaa parempaan suorituskykyyn verkkosovelluksissa, jotka käyttävät sekä Wasmia että JavaScriptiä.

WebTransport API

WebTransport on uusi rajapinta, joka tarjoaa kaksisuuntaisen, multipleksoidun datavirran HTTP/3:n yli. Se on suunniteltu tarjoamaan tehokkaampi ja luotettavampi tapa siirtää dataa verkkosovellusten ja palvelimien välillä, erityisesti reaaliaikaisissa sovelluksissa, kuten peleissä, videokonferensseissa ja suoratoistossa. WebTransport tarjoaa useita etuja perinteisiin WebSockets-yhteyksiin verrattuna, mukaan lukien parempi suorituskyky, parempi luotettavuus ja tuki useille datavirroille yhden yhteyden yli.

WebTransportin edut:

• Parannettu suorituskyky: WebTransport hyödyntää QUIC-protokollaa, joka tarjoaa useita suorituskykyparannuksia TCP:hen verrattuna, mukaan lukien pienempi viive ja parannettu ruuhkautumisen hallinta.
• Parempi luotettavuus: WebTransport sisältää sisäänrakennettuja mekanismeja pakettihävikin ja uudelleenlähetyksen käsittelyyn, mikä tekee siitä luotettavamman kuin WebSockets epäluotettavissa verkkoympäristöissä.
• Multipleksointi: WebTransport tukee useita datavirtoja yhden yhteyden yli, mikä voi parantaa suorituskykyä ja vähentää yleiskuormaa verrattuna useiden WebSocket-yhteyksien käyttämiseen.

Storage Access API (SAA)

Storage Access API (SAA) on suunniteltu antamaan käyttäjille enemmän hallintaa yksityisyydestään sallimalla heidän myöntää tai evätä pääsy evästeisiinsä ja muuhun tallennusdataansa sivustokohtaisesti. Tämä rajapinta on erityisen relevantti kolmansien osapuolten evästeiden kontekstissa, joita käytetään usein käyttäjien seuraamiseen eri verkkosivustoilla. SAA antaa käyttäjille mahdollisuuden estää kolmansien osapuolten evästeet oletusarvoisesti, mutta sallii silti pääsyn tietyille luotetuille sivustoille.

Storage Access API:n edut:

• Parannettu yksityisyys: SAA antaa käyttäjille enemmän hallintaa yksityisyydestään sallimalla heidän valikoivasti myöntää tai evätä pääsyn tallennusdataansa.
• Parempi käyttäjäkokemus: SAA voi parantaa käyttäjäkokemusta sallimalla käyttäjien estää seurantaevästeet samalla, kun luotetut verkkosivustot voivat toimia oikein.
• Yhteensopivuus tietosuoja-asetusten kanssa: SAA voi auttaa verkkosivustoja noudattamaan tietosuoja-asetuksia, kuten GDPR:ää ja CCPA:ta.

Federated Credentials Management API (FedCM)

Federated Credentials Management API (FedCM) on uusi rajapinta, joka on suunniteltu parantamaan federoitujen identiteettijärjestelmien yksityisyyttä ja turvallisuutta. Federoidut identiteettijärjestelmät antavat käyttäjille mahdollisuuden kirjautua verkkosivustoille käyttämällä tunnistetietojaan luotetulta identiteetintarjoajalta (IdP), kuten Googlelta tai Facebookilta. FedCM pyrkii suojaamaan käyttäjiä seurannalta ja tietojenkalasteluhyökkäyksiltä tarjoamalla turvallisemman ja yksityisemmän tavan hallita federoituja tunnisteita.

Federated Credentials Management API:n edut:

• Parannettu yksityisyys: FedCM suojaa käyttäjiä seurannalta estämällä verkkosivustoja pääsemästä käsiksi heidän identiteettitietoihinsa ilman heidän nimenomaista suostumustaan.
• Parempi turvallisuus: FedCM vähentää tietojenkalasteluhyökkäysten riskiä tarjoamalla turvallisemman tavan hallita federoituja tunnisteita.
• Yksinkertaistettu käyttäjäkokemus: FedCM yksinkertaistaa käyttäjien kirjautumisprosessia sallimalla heidän kirjautua saumattomasti verkkosivustoille olemassa olevilla tunnisteillaan.

Strategiat kehittäjille

Ottaen huomioon standardien kehityksen ja selainten tuen monimutkaisuuden, kehittäjien on omaksuttava strategioita varmistaakseen, että heidän verkkosovelluksensa ovat yhteensopivia laajan selain- ja laitevalikoiman kanssa.

Progressiivinen parantaminen

Progressiivinen parantaminen on strategia, jossa verkkosovellukset rakennetaan kerroksittain. Aloitetaan perustason toiminnallisuudesta, jota kaikki selaimet tukevat, ja lisätään sitten kehittyneempiä ominaisuuksia selaimille, jotka niitä tukevat. Tämä lähestymistapa varmistaa, että kaikki käyttäjät voivat käyttää sovelluksen ydintoimintoja, vaikka he käyttäisivät vanhempaa tai vähemmän kyvykästä selainta.

Ominaisuuksien tunnistaminen

Ominaisuuksien tunnistaminen on tekniikka, jossa tarkistetaan, tukeeko käyttäjän selain tiettyä rajapintaa tai ominaisuutta ennen sen käyttöä. Tämä antaa kehittäjille mahdollisuuden tarjota vaihtoehtoista toiminnallisuutta tai heikentää käyttäjäkokemusta hallitusti, jos ominaisuutta ei tueta.

Polyfill-kirjastot

Polyfill on koodinpätkä, joka tarjoaa puuttuvan rajapinnan tai ominaisuuden toiminnallisuuden vanhemmissa selaimissa. Polyfill-kirjastoja voidaan käyttää kuromaan umpeen vanhempien ja uudempien selainten välistä kuilua, jolloin kehittäjät voivat käyttää moderneja rajapintoja uhraamatta yhteensopivuutta vanhempien selainten kanssa.

Testaus ja validointi

Perusteellinen testaus ja validointi ovat välttämättömiä sen varmistamiseksi, että verkkosovellukset ovat yhteensopivia laajan selain- ja laitevalikoiman kanssa. Kehittäjien tulisi testata sovelluksiaan eri selaimilla, käyttöjärjestelmillä ja laitteilla yhteensopivuusongelmien tunnistamiseksi ja korjaamiseksi. Automaattisia testaustyökaluja voidaan käyttää testausprosessin tehostamiseen ja varmistamaan, että kaikki sovelluksen osat testataan perusteellisesti.

Yhteenveto

Web Platform API -rajapinnat kehittyvät jatkuvasti innovaatioiden ja tarpeen myötä tarjota kehittäjille työkaluja entistä kyvykkäämpien ja mukaansatempaavampien verkkosovellusten rakentamiseen. Vaikka standardien kehitysprosessi ja selainten tuki voivat olla monimutkaisia ja aikaa vieviä, kehittäjät voivat pysyä kehityksen kärjessä pysymällä ajan tasalla uusista rajapinnoista, omaksumalla strategioita, kuten progressiivisen parantamisen ja ominaisuuksien tunnistamisen, sekä testaamalla sovelluksensa perusteellisesti laajalla selain- ja laitevalikoimalla. Omaksumalla nämä strategiat kehittäjät voivat varmistaa, että heidän verkkosovelluksensa ovat yhteensopivia, suorituskykyisiä ja kaikkien käyttäjien saatavilla riippumatta heidän käyttämästään selaimesta tai laitteesta. Verkon tulevaisuus on valoisa, ja nämä uudet standardit tasoittavat tietä uusille ja jännittäville mahdollisuuksille.