Verkkoyhteensopivuus: Kattava opas JavaScript-polyfillien kehittämiseen

Jatkuvasti kehittyvässä web-kehityksen maailmassa selainten ja alustojen välisen yhteensopivuuden varmistaminen on ensiarvoisen tärkeää. Vaikka modernit selaimet pyrkivät noudattamaan web-standardeja, vanhemmista tai vähemmän kehittyneistä selaimista saattaa puuttua tuki tietyille JavaScript-ominaisuuksille. Tässä kohtaa JavaScript-polyfillit astuvat kuvaan, toimien kriittisinä siltoina, jotka mahdollistavat modernin koodin suorittamisen saumattomasti monenlaisissa ympäristöissä. Tämä opas syventyy polyfillien kehittämisen yksityiskohtiin ja antaa sinulle tiedot ja tekniikat vankkojen ja maailmanlaajuisesti yhteensopivien verkkosovellusten luomiseen.

Mikä on JavaScript-polyfill?

Polyfill on koodinpätkä (yleensä JavaScriptiä), joka tarjoaa toiminnallisuuden, jota selain ei luonnostaan tue. Pohjimmiltaan se on koodinpätkä, joka "täyttää aukon" toteuttamalla puuttuvan ominaisuuden olemassa olevilla tekniikoilla. Termi "polyfill" on lainattu tuotteesta, joka täyttää reikiä (kuten Polyfilla). Web-kehityksessä polyfill korjaa puuttuvia toiminnallisuuksia vanhemmissa selaimissa, antaen kehittäjille mahdollisuuden käyttää uudempia ominaisuuksia vieraannuttamatta vanhempien järjestelmien käyttäjiä.

Ajattele asiaa näin: haluat käyttää uutta, hienoa JavaScript-ominaisuutta verkkosivustollasi, mutta jotkut käyttäjistäsi käyttävät edelleen vanhempia selaimia, jotka eivät tue kyseistä ominaisuutta. Polyfill on kuin kääntäjä, joka antaa vanhan selaimen ymmärtää ja suorittaa uuden koodin, varmistaen yhtenäisen kokemuksen kaikille käyttäjille heidän selainvalinnastaan riippumatta.

Polyfillit vs. shimit

Termejä "polyfill" ja "shim" käytetään usein synonyymeinä, mutta niillä on hienovarainen ero. Vaikka molemmat käsittelevät yhteensopivuusongelmia, polyfill pyrkii erityisesti jäljittelemään puuttuvan ominaisuuden tarkkaa toimintaa, kun taas shim yleensä tarjoaa kiertotien tai korvikkeen laajempaan yhteensopivuusongelmaan. Polyfill *on* eräänlainen shim, mutta kaikki shimit eivät ole polyfillejä.

Esimerkiksi polyfill Array.prototype.forEach-metodille toteuttaisi täsmälleen saman toiminnallisuuden kuin ECMAScript-määrittelyssä on määritelty. Shim sen sijaan voisi tarjota yleisemmän ratkaisun taulukon kaltaisten objektien iterointiin, vaikka se ei täydellisesti jäljittelisikään forEach-metodin toimintaa.

Miksi käyttää polyfillejä?

Polyfillien käyttö tarjoaa useita keskeisiä etuja:

• Parempi käyttäjäkokemus: Varmistaa yhtenäisen ja toimivan kokemuksen kaikille käyttäjille heidän selaimestaan riippumatta. Käyttäjät voivat käyttää kaikkia toimintoja, vaikka selaimet eivät olisikaan uusimpia malleja.
• Modernin koodin käyttö: Mahdollistaa kehittäjille uusimpien JavaScript-ominaisuuksien ja APIen hyödyntämisen yhteensopivuudesta tinkimättä. Sinun ei tarvitse kirjoittaa koodiasi selainten pienimmän yhteisen nimittäjän mukaan.
• Tulevaisuudenkestävyys: Antaa sinun parantaa sovelluksiasi asteittain tietäen, että vanhemmat selaimet toimivat edelleen.
• Pienemmät kehityskustannukset: Välttää tarpeen kirjoittaa erillisiä koodipolkuja eri selaimille, mikä yksinkertaistaa kehitystä ja ylläpitoa. Yksi koodipohja kaikille käyttäjille.
• Parempi koodin ylläpidettävyys: Edistää puhtaampaa ja ylläpidettävämpää koodia käyttämällä modernia JavaScript-syntaksia.

Ominaisuuksien tunnistus: Polyfillien perusta

Ennen polyfillin soveltamista on tärkeää määrittää, tarvitseeko selain sitä todella. Tässä kohtaa ominaisuuksien tunnistus astuu kuvaan. Ominaisuuksien tunnistus tarkoittaa sen tarkistamista, tukeeko selain tiettyä ominaisuutta tai APIa. Jos sitä ei tueta, polyfill sovelletaan; muuten käytetään selaimen natiivia toteutusta.

Kuinka toteuttaa ominaisuuksien tunnistus

Ominaisuuksien tunnistus toteutetaan tyypillisesti ehdollisilla lauseilla ja typeof-operaattorilla tai tarkistamalla ominaisuuden olemassaolo globaalissa objektissa.

Esimerkki: Array.prototype.forEach-metodin tunnistaminen

Näin voit tunnistaa, tuetaanko Array.prototype.forEach-metodia:

if (!Array.prototype.forEach) {
  // Polyfill forEach-metodille
  Array.prototype.forEach = function(callback, thisArg) {
    // Polyfillin toteutus
    // ...
  };
}

Tämä koodinpätkä tarkistaa ensin, onko Array.prototype.forEach olemassa. Jos sitä ei ole, polyfill-toteutus tarjotaan. Jos se on olemassa, käytetään selaimen natiivia toteutusta, välttäen turhaa kuormitusta.

Esimerkki: fetch-API:n tunnistaminen

if (!('fetch' in window)) {
  // Polyfill fetch-API:lle
  // Sisällytä fetch-polyfill-kirjasto (esim. 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);
}

Tämä esimerkki tarkistaa fetch-API:n olemassaolon window-objektissa. Jos sitä ei löydy, se lataa dynaamisesti fetch-polyfill-kirjaston.

Omien polyfillien kehittäminen: Vaiheittainen opas

Omien polyfillien luominen voi olla palkitseva kokemus, joka antaa sinun räätälöidä ratkaisuja omiin tarpeisiisi. Tässä on vaiheittainen opas polyfillien kehittämiseen:

Vaihe 1: Tunnista puuttuva ominaisuus

Ensimmäinen vaihe on tunnistaa JavaScript-ominaisuus tai API, jolle haluat luoda polyfillin. Tutustu ECMAScript-määrittelyyn tai luotettavaan dokumentaatioon (kuten MDN Web Docs) ymmärtääksesi ominaisuuden toiminnan sekä odotetut syötteet ja tulosteet. Tämä antaa sinulle vahvan ymmärryksen siitä, mitä sinun tarkalleen ottaen tarvitsee rakentaa.

Vaihe 2: Tutki olemassa olevia polyfillejä

Ennen kuin aloitat oman polyfillin kirjoittamisen, on viisasta tutkia olemassa olevia ratkaisuja. On hyvin mahdollista, että joku on jo luonut polyfillin kohteena olevalle ominaisuudelle. Olemassa olevien polyfillien tutkiminen voi tarjota arvokkaita näkemyksiä toteutusstrategioista ja mahdollisista haasteista. Saatat pystyä mukauttamaan tai laajentamaan olemassa olevaa polyfilliä tarpeidesi mukaan.

Resurssit kuten npmjs.com ja polyfill.io ovat erinomaisia paikkoja etsiä olemassa olevia polyfillejä.

Vaihe 3: Toteuta polyfill

Kun sinulla on selkeä ymmärrys ominaisuudesta ja olet tutkinut olemassa olevia ratkaisuja, on aika toteuttaa polyfill. Aloita luomalla funktio tai objekti, joka jäljittelee puuttuvan ominaisuuden toimintaa. Kiinnitä tarkkaa huomiota ECMAScript-määrittelyyn varmistaaksesi, että polyfillisi toimii odotetulla tavalla. Varmista, että se on puhdas ja hyvin dokumentoitu.

Esimerkki: String.prototype.startsWith-metodin polyfill

Tässä on esimerkki siitä, kuinka luoda polyfill String.prototype.startsWith-metodille:

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

Tämä polyfill lisää startsWith-metodin String.prototype-objektiin, jos sitä ei vielä ole. Se käyttää substr-metodia tarkistaakseen, alkaako merkkijono määritellyllä searchString-merkkijonolla.

Vaihe 4: Testaa perusteellisesti

Testaus on kriittinen osa polyfillien kehitysprosessia. Testaa polyfillisi useissa eri selaimissa, mukaan lukien vanhemmat versiot ja eri alustat. Käytä automaattisia testauskehyksiä, kuten Jest tai Mocha, varmistaaksesi, että polyfillisi toimii oikein eikä aiheuta regressioita.

Harkitse polyfillisi testaamista seuraavissa selaimissa:

• Internet Explorer 9-11 (vanhan tuen vuoksi)
• Uusimmat versiot Chromesta, Firefoxista, Safarista ja Edgestä
• Mobiiliselaimet iOS:llä ja Androidilla

Vaihe 5: Dokumentoi polyfillisi

Selkeä ja ytimekäs dokumentaatio on välttämätöntä mille tahansa polyfillille. Dokumentoi polyfillin tarkoitus, sen käyttö ja mahdolliset rajoitukset. Tarjoa esimerkkejä polyfillin käytöstä ja selitä mahdolliset riippuvuudet tai edellytykset. Tee dokumentaatiostasi helposti muiden kehittäjien saatavilla oleva.

Vaihe 6: Jaa polyfillisi

Kun olet varma, että polyfillisi toimii oikein ja on hyvin dokumentoitu, voit jakaa sen muille kehittäjille. Harkitse polyfillisi julkaisemista npm:ssä tai tarjoamista itsenäisenä JavaScript-tiedostona. Voit myös osallistua polyfillilläsi avoimen lähdekoodin projekteihin, kuten polyfill.io.

Polyfill-kirjastot ja -palvelut

Vaikka omien polyfillien luominen voi olla arvokas oppimiskokemus, on usein tehokkaampaa käyttää olemassa olevia polyfill-kirjastoja ja -palveluita. Nämä resurssit tarjoavat laajan valikoiman valmiita polyfillejä, jotka voit helposti integroida projekteihisi.

polyfill.io

polyfill.io on suosittu palvelu, joka tarjoaa räätälöityjä polyfill-paketteja käyttäjän selaimen perusteella. Sisällytä vain script-tagi HTML-koodiisi, ja polyfill.io tunnistaa automaattisesti selaimen ja toimittaa vain tarvittavat polyfillit.

Esimerkki: polyfill.io:n käyttö

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

Tämä script-tagi hakee kaikki polyfillit, jotka tarvitaan ES6-ominaisuuksien tukemiseen käyttäjän selaimessa. Voit mukauttaa features-parametria määrittääksesi, mitä polyfillejä tarvitset.

Core-js

Core-js on modulaarinen JavaScript-standardikirjasto. Se tarjoaa polyfillejä ECMAScriptille aina uusimpiin versioihin asti. Sitä käyttävät Babel ja monet muut transpilerit.

Modernizr

Modernizr on JavaScript-kirjasto, joka auttaa sinua tunnistamaan HTML5- ja CSS3-ominaisuuksia käyttäjän selaimessa. Vaikka se ei itse tarjoa polyfillejä, sitä voidaan käyttää yhdessä polyfillien kanssa niiden ehdolliseen soveltamiseen ominaisuuksien tunnistuksen perusteella.

Parhaat käytännöt polyfillien kehittämiseen ja käyttöön

Varmistaaksesi optimaalisen suorituskyvyn ja ylläpidettävyyden, noudata näitä parhaita käytäntöjä polyfillien kehittämisessä ja käytössä:

• Käytä ominaisuuksien tunnistusta: Käytä aina ominaisuuksien tunnistusta välttääksesi polyfillien tarpeetonta soveltamista. Polyfillien soveltaminen, kun selain jo tukee ominaisuutta, voi heikentää suorituskykyä.
• Lataa polyfillit ehdollisesti: Lataa polyfillit vain silloin, kun niitä tarvitaan. Käytä ehdollisia lataustekniikoita tarpeettomien verkkopyyntöjen estämiseksi.
• Käytä polyfill-palvelua: Harkitse polyfill-palvelun, kuten polyfill.io:n, käyttöä toimittaaksesi automaattisesti tarvittavat polyfillit käyttäjän selaimen perusteella.
• Testaa perusteellisesti: Testaa polyfillisi useissa eri selaimissa ja alustoilla varmistaaksesi, että ne toimivat oikein.
• Pidä polyfillit ajan tasalla: Selainten kehittyessä polyfillit voivat vanhentua tai vaatia päivityksiä. Pidä polyfillisi ajan tasalla varmistaaksesi, että ne pysyvät tehokkaina.
• Minimoi polyfillien koko: Polyfillit voivat lisätä JavaScript-koodisi kokonaiskokoa. Minimoi polyfilliesi koko poistamalla tarpeetonta koodia ja käyttämällä tehokkaita algoritmeja.
• Harkitse transpilaatiota: Joissakin tapauksissa transpilaatio (käyttämällä työkaluja kuten Babel) voi olla parempi vaihtoehto polyfilleille. Transpilaatio muuntaa modernin JavaScript-koodin vanhemmiksi versioiksi, joita vanhemmat selaimet voivat ymmärtää.

Polyfillit ja transpilerit: Täydentävä lähestymistapa

Polyfillejä ja transpilereita käytetään usein yhdessä selainten välisen yhteensopivuuden saavuttamiseksi. Transpilerit muuntavat modernin JavaScript-koodin vanhemmiksi versioiksi, joita vanhemmat selaimet voivat ymmärtää. Polyfillit täyttävät aukot tarjoamalla puuttuvia ominaisuuksia ja APIeja.

Esimerkiksi saatat käyttää Babelia ES6-koodin transpiloimiseen ES5-koodiksi ja sitten käyttää polyfillejä tarjotaksesi toteutuksia ominaisuuksille, kuten Array.from tai Promise, joita ei tueta vanhemmissa selaimissa.

Tämä transpilaation ja polyfillien yhdistelmä tarjoaa kattavan ratkaisun selainten väliseen yhteensopivuuteen, antaen sinun käyttää uusimpia JavaScript-ominaisuuksia samalla kun varmistat, että koodisi toimii sujuvasti vanhemmissa ympäristöissä.

Yleisiä polyfill-skenaarioita ja esimerkkejä

Tässä on joitakin yleisiä skenaarioita, joissa polyfillejä tarvitaan, ja esimerkkejä niiden toteuttamisesta:

1. Polyfill Object.assign-metodille

Object.assign on metodi, joka kopioi kaikkien lueteltavien omien ominaisuuksien arvot yhdestä tai useammasta lähdeobjektista kohdeobjektiin. Sitä käytetään yleisesti objektien yhdistämiseen.

if (typeof Object.assign != 'function') {
  // Täytyy olla: 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) {
            // Vältä bugeja, kun hasOwnProperty on varjostettu
            if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(nextSource, nextKey)) {
              to[nextKey] = nextSource[nextKey];
            }
          }
        }
      }
      return to;
    },
    writable: true,
    configurable: true
  });
}

2. Polyfill Promise-oliolle

Promise on sisäänrakennettu objekti, joka edustaa asynkronisen operaation lopullista onnistumista (tai epäonnistumista).

Voit käyttää polyfill-kirjastoa, kuten es6-promise, tarjotaksesi Promise-toteutuksen vanhemmille selaimille:

if (typeof Promise === 'undefined') {
  // Sisällytä 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);
}

3. Polyfill kustomoiduille elementeille

Kustomoidut elementit antavat sinun määritellä omia HTML-elementtejäsi mukautetulla toiminnalla.

Voit käyttää @webcomponents/custom-elements-polyfilliä tukeaksesi kustomoituja elementtejä vanhemmissa selaimissa:

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

Polyfillien tulevaisuus

Selainten jatkaessa kehittymistään ja uusien web-standardien omaksumista polyfillien tarve saattaa vähentyä ajan myötä. Kuitenkin polyfillit todennäköisesti pysyvät arvokkaana työkaluna web-kehittäjille lähitulevaisuudessa, erityisesti kun tuetaan vanhoja selaimia tai työskennellään huippuluokan ominaisuuksien kanssa, joita ei vielä laajalti tueta.

Web-standardien kehitys ja jatkuvasti päivittyvien selainten (evergreen browsers) yleistyminen vähentävät vähitellen riippuvuutta polyfilleistä. Kuitenkin, kunnes kaikki käyttäjät käyttävät moderneja selaimia, polyfillit jatkavat tärkeää rooliaan selainten välisen yhteensopivuuden varmistamisessa ja yhtenäisen käyttäjäkokemuksen tarjoamisessa.

Yhteenveto

JavaScript-polyfillit ovat välttämättömiä selainten ja alustojen välisen yhteensopivuuden varmistamiseksi web-kehityksessä. Ymmärtämällä niiden tarkoituksen, kehitystekniikat ja parhaat käytännöt voit luoda vankkoja ja maailmanlaajuisesti saavutettavia verkkosovelluksia. Valitsitpa sitten kehittää omat polyfillisi tai käyttää olemassa olevia kirjastoja ja palveluita, polyfillit pysyvät arvokkaana työkaluna web-kehityksen arsenaalissasi. Pysyminen ajan tasalla web-standardien ja selainten tuen kehittyvästä maisemasta on ratkaisevan tärkeää tehdessäsi tietoon perustuvia päätöksiä siitä, milloin ja miten polyfillejä käytetään tehokkaasti. Kun navigoit verkkoyhteensopivuuden monimutkaisuuksissa, muista, että polyfillit ovat liittolaisiasi yhtenäisen ja poikkeuksellisen käyttäjäkokemuksen toimittamisessa kaikissa ympäristöissä. Ota ne omaksesi, hallitse ne ja katso verkkosovellustesi kukoistavan internetin monimuotoisessa ja dynaamisessa maailmassa.