Planification des Tâches en Arrière-Plan pour PWA Frontend : Gestion du Travail Hors Ligne

Les Progressive Web Apps (PWA) ont révolutionné le web en offrant des expériences similaires aux applications natives, y compris des capacités hors ligne. Un aspect crucial d'une PWA bien conçue est la capacité de gérer des tâches en arrière-plan, même lorsque l'utilisateur est hors ligne. Cet article de blog explore diverses techniques pour implémenter la planification des tâches en arrière-plan dans les PWA frontend, permettant une gestion robuste du travail hors ligne et une expérience utilisateur améliorée.

Comprendre la Nécessité de la Planification des Tâches en Arrière-Plan

Dans un monde connecté, nous tenons souvent l'accès à Internet pour acquis. Cependant, la connectivité peut être peu fiable, intermittente ou inexistante, en particulier dans certaines zones géographiques ou en voyage. Les PWA relèvent ce défi en permettant aux utilisateurs de continuer à interagir avec l'application même lorsqu'ils sont hors ligne. La planification des tâches en arrière-plan est essentielle pour :

• Synchronisation des données : Synchroniser les données entre la PWA et le serveur lorsque l'utilisateur retrouve une connexion. Cela inclut le téléversement des données collectées hors ligne (par exemple, soumissions de formulaires, images) et le téléchargement de contenu mis à jour.
• Tâches différées : Exécuter des tâches qui ne nécessitent pas d'interaction immédiate de l'utilisateur, comme l'envoi de données d'analyse ou l'exécution de calculs complexes.
• Pré-chargement de contenu : Télécharger des ressources en arrière-plan pour améliorer les performances et s'assurer que le contenu est disponible hors ligne.

Technologies Clés pour la Planification des Tâches en Arrière-Plan

Plusieurs technologies et API sont essentielles pour mettre en œuvre la planification des tâches en arrière-plan dans les PWA :

1. Service Worker

Le Service Worker est au cœur des capacités hors ligne des PWA. Il agit comme un proxy entre l'application web et le réseau, interceptant les requêtes réseau et fournissant des réponses mises en cache lorsque l'application est hors ligne. Il permet également des tâches en arrière-plan grâce à :

• Écouteurs d'événements : Écouter des événements tels que install, activate, fetch, et sync.
• API Cache : Stocker et récupérer des ressources dans le cache du navigateur.
• API Background Sync : Planifier l'exécution de tâches lorsque l'utilisateur retrouve une connexion.

2. IndexedDB

IndexedDB est une base de données NoSQL côté client qui permet aux PWA de stocker des données structurées hors ligne. Elle est idéale pour stocker des données qui devront être synchronisées ultérieurement avec le serveur.

3. API Background Sync

L'API Background Sync permet au Service Worker d'enregistrer des tâches qui doivent être exécutées lorsque le navigateur détecte une connectivité réseau. Ceci est particulièrement utile pour synchroniser des données qui ont été créées ou modifiées hors ligne.

4. API Periodic Background Sync

L'API Periodic Background Sync, une extension de l'API Background Sync, permet de planifier l'exécution de tâches périodiques en arrière-plan, même lorsque l'application n'est pas activement utilisée. C'est utile pour des tâches comme la récupération des derniers titres d'actualités ou la mise à jour des prévisions météorologiques.

5. API Background Fetch

L'API Background Fetch permet au Service Worker de télécharger de gros fichiers en arrière-plan, même si l'utilisateur quitte la page. C'est utile pour le pré-chargement de contenu ou le téléchargement de ressources pour une utilisation hors ligne.

Mise en Œuvre de la Planification des Tâches en Arrière-Plan : Un Guide Étape par Étape

Voici un guide pratique pour implémenter la planification des tâches en arrière-plan dans une PWA en utilisant l'API Background Sync :

Étape 1 : Enregistrer un Service Worker

D'abord, enregistrez un Service Worker dans votre fichier JavaScript principal :

            
if ('serviceWorker' in navigator) {
  navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js')
    .then(function(registration) {
      console.log('Service Worker enregistré avec la portée :', registration.scope);
    })
    .catch(function(err) {
      console.log('Échec de l'enregistrement du Service Worker :', err);
    });
}

            

              
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Étape 2 : Intercepter les Requêtes Réseau dans le Service Worker

Dans votre fichier service-worker.js, interceptez les requêtes réseau et servez des réponses mises en cache lorsque vous êtes hors ligne :

            
self.addEventListener('fetch', function(event) {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request)
      .then(function(response) {
        // Le cache a une correspondance - retourner la réponse
        if (response) {
          return response;
        }

        // Pas dans le cache - récupérer depuis le réseau
        return fetch(event.request).then(
          function(response) {
            // Vérifier si nous avons reçu une réponse valide
            if(!response || response.status !== 200 || response.type !== 'basic') {
              return response;
            }

            // IMPORTANT : Cloner la réponse. Une réponse est un flux
            // et parce que nous voulons que le cache l'utilise et que l'application l'utilise
            // nous devons la cloner.
            var responseToCache = response.clone();

            caches.open(CACHE_NAME)
              .then(function(cache) {
                cache.put(event.request, responseToCache);
              });

            return response;
          }
        );
      })
  );
});

            

              
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Étape 3 : Stocker les Données Hors Ligne dans IndexedDB

Lorsque l'utilisateur est hors ligne, stockez les données dans IndexedDB. Par exemple, stockons les soumissions de formulaires :

            
function saveFormDataOffline(formData) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('offline-data', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Erreur lors de l\'ouverture de la base de données');
    };

    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = event.target.result;
      const objectStore = db.createObjectStore('submissions', { autoIncrement: true });
      objectStore.createIndex('timestamp', 'timestamp', { unique: false });
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      const db = event.target.result;
      const transaction = db.transaction(['submissions'], 'readwrite');
      const objectStore = transaction.objectStore('submissions');
      const submission = {
        data: formData,
        timestamp: Date.now()
      };
      const addRequest = objectStore.add(submission);

      addRequest.onsuccess = () => {
        resolve('Données sauvegardées hors ligne');
      };

      addRequest.onerror = () => {
        reject('Erreur lors de la sauvegarde des données hors ligne');
      };

      transaction.oncomplete = () => {
        db.close();
      };
    };
  });
}

            

              
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Étape 4 : Enregistrer une Tâche de Synchronisation en Arrière-Plan

Enregistrez une tâche de synchronisation en arrière-plan pour synchroniser les données lorsque l'utilisateur retrouve sa connexion :

            
function registerSync() {
  navigator.serviceWorker.ready.then(function(registration) {
    return registration.sync.register('sync-form-data');
  }).then(function() {
    console.log('Synchronisation en arrière-plan enregistrée !');
  }).catch(function(error) {
    console.log('Échec de l'enregistrement de la synchronisation en arrière-plan : ', error);
  });
}

            

              
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Étape 5 : Écouter l'Événement Sync dans le Service Worker

Dans votre fichier service-worker.js, écoutez l'événement sync et synchronisez les données :

            
self.addEventListener('sync', function(event) {
  if (event.tag === 'sync-form-data') {
    event.waitUntil(syncFormData());
  }
});

function syncFormData() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('offline-data', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Erreur lors de l\'ouverture de la base de données');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      const db = event.target.result;
      const transaction = db.transaction(['submissions'], 'readwrite');
      const objectStore = transaction.objectStore('submissions');
      const getAllRequest = objectStore.getAll();

      getAllRequest.onsuccess = () => {
        const submissions = getAllRequest.result;
        if (submissions.length > 0) {
          // Envoyer les données au serveur
          Promise.all(submissions.map(submission => sendDataToServer(submission.data)))
            .then(() => {
              // Vider l'IndexedDB
              const clearRequest = objectStore.clear();
              clearRequest.onsuccess = () => {
                resolve('Données synchronisées et effacées');
              };
              clearRequest.onerror = () => {
                reject('Erreur lors du vidage de l'IndexedDB');
              };
            })
            .catch(error => {
              reject('Erreur lors de l\'envoi des données au serveur : ' + error);
            });
        } else {
          resolve('Aucune donnée à synchroniser');
        }
      };

      getAllRequest.onerror = () => {
        reject('Erreur lors de la récupération des données de l'IndexedDB');
      };

      transaction.oncomplete = () => {
        db.close();
      };
    };
  });
}

function sendDataToServer(data) {
  // Remplacez par votre véritable point de terminaison d'API
  const apiUrl = '/api/submit-form';

  return fetch(apiUrl, {
    method: 'POST',
    headers: {
      'Content-Type': 'application/json'
    },
    body: JSON.stringify(data)
  }).then(response => {
    if (!response.ok) {
      throw new Error('La réponse réseau n\'était pas ok');
    }
    return response.json();
  });
}

            

              
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Utilisation de l'API Periodic Background Sync

L'API Periodic Background Sync est utile pour les tâches qui doivent être effectuées régulièrement, comme la récupération des dernières actualités ou la mise à jour des prévisions météorologiques. Voici comment l'utiliser :

Étape 1 : Vérifier la Compatibilité

D'abord, vérifiez si l'API Periodic Background Sync est prise en charge par le navigateur :

            
if ('periodicSync' in registration) {
  // L'API Periodic Background Sync est prise en charge
} else {
  console.log('L\'API Periodic Background Sync n\'est pas prise en charge');
}

            

              
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Étape 2 : Demander l'Autorisation

Vous devez demander à l'utilisateur la permission d'utiliser l'API Periodic Background Sync :

            
navigator.permissions.query({ name: 'periodic-background-sync' })
  .then((status) => {
    if (status.state === 'granted') {
      // La synchronisation périodique en arrière-plan peut être utilisée
    } else {
      console.log('Permission de synchronisation périodique en arrière-plan non accordée');
    }
  });

            

              
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Étape 3 : Enregistrer une Tâche de Synchronisation Périodique

Enregistrez une tâche de synchronisation périodique dans le Service Worker :

            
registration.periodicSync.register('update-news', {
  minInterval: 24 * 60 * 60 * 1000, // 1 jour
}).then(() => {
  console.log('Synchronisation périodique en arrière-plan enregistrée pour la mise à jour des actualités');
}).catch((error) => {
  console.error('Échec de l\'enregistrement de la synchronisation périodique en arrière-plan : ', error);
});

            

              
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Étape 4 : Gérer l'Événement de Synchronisation Périodique

Gérez l'événement sync dans le Service Worker pour effectuer la tâche périodique :

            
self.addEventListener('sync', (event) => {
  if (event.tag === 'update-news') {
    event.waitUntil(updateNews());
  }
});

function updateNews() {
  // Récupérer les dernières actualités du serveur
  return fetch('/api/news')
    .then(response => response.json())
    .then(news => {
      // Stocker les actualités dans IndexedDB
      return storeNewsInIndexedDB(news);
    })
    .catch(error => {
      console.error('Erreur lors de la mise à jour des actualités : ', error);
    });
}

            

              
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Gestion des Erreurs et Bonnes Pratiques

L'implémentation de la planification des tâches en arrière-plan nécessite une attention particulière à la gestion des erreurs et aux bonnes pratiques :

• Mécanismes de nouvelle tentative : Mettez en place des mécanismes de nouvelle tentative avec un backoff exponentiel pour les tâches échouées.
• Idempotence : Assurez-vous que les tâches sont idempotentes, ce qui signifie que leur exécution multiple a le même effet qu'une seule exécution. C'est important pour éviter la corruption des données en cas de nouvelles tentatives.
• Optimisation de la batterie : Soyez conscient de la consommation de la batterie lors de la planification des tâches en arrière-plan. Évitez les tâches fréquentes qui peuvent vider rapidement la batterie.
• Notification de l'utilisateur : Fournissez un retour à l'utilisateur sur l'état des tâches en arrière-plan, surtout si elles impliquent une synchronisation de données.
• Considérations de sécurité : Stockez de manière sécurisée les données sensibles dans IndexedDB et protégez-vous contre les vulnérabilités de cross-site scripting (XSS).
• Tests : Testez minutieusement votre implémentation de planification des tâches en arrière-plan dans diverses conditions de réseau et environnements de navigateur.

Considérations sur l'Internationalisation et la Localisation

Lors du développement de PWA pour un public mondial, il est essentiel de prendre en compte l'internationalisation (i18n) et la localisation (l10n) :

• Support linguistique : Prenez en charge plusieurs langues et permettez aux utilisateurs de choisir leur langue préférée.
• Formatage de la date et de l'heure : Utilisez les formats de date et d'heure appropriés pour les différentes régions.
• Formatage des nombres : Utilisez les formats de nombres appropriés pour les différentes régions, y compris les séparateurs décimaux et les séparateurs de milliers.
• Formatage des devises : Affichez les valeurs monétaires avec les symboles et le formatage corrects pour les différentes régions.
• Traduction : Traduisez tout le texte visible par l'utilisateur dans les langues prises en charge.
• Support de droite à gauche (RTL) : Prenez en charge les langues RTL comme l'arabe et l'hébreu.

Des bibliothèques comme i18next et Moment.js peuvent aider à simplifier l'i18n et la l10n dans votre PWA.

Exemples de PWA du Monde Réel Utilisant la Planification des Tâches en Arrière-Plan

Plusieurs PWA du monde réel tirent parti de la planification des tâches en arrière-plan pour offrir des expériences hors ligne fluides :

• Google Docs : Permet aux utilisateurs de créer et de modifier des documents hors ligne, en synchronisant les modifications lorsque la connectivité est rétablie.
• Twitter Lite : Permet aux utilisateurs de composer et d'envoyer des tweets hors ligne, les téléversant une fois de retour en ligne.
• Starbucks : Permet aux utilisateurs de passer des commandes hors ligne, qui sont ensuite soumises lorsque la connectivité est disponible.
• AliExpress : Permet de parcourir les produits et de les ajouter au panier hors ligne, avec une synchronisation lors de la reconnexion.

Conclusion

La planification des tâches en arrière-plan est un composant essentiel des PWA modernes, permettant une gestion robuste du travail hors ligne et améliorant l'expérience utilisateur. En tirant parti de technologies comme les Service Workers, IndexedDB et l'API Background Sync, les développeurs peuvent créer des PWA qui offrent des fonctionnalités fluides et fiables, même en l'absence de connectivité réseau. Alors que les PWA continuent d'évoluer, la maîtrise de la planification des tâches en arrière-plan sera essentielle pour construire des applications web véritablement engageantes et accessibles à l'échelle mondiale. N'oubliez pas de prioriser la gestion des erreurs, l'optimisation de la batterie et les retours utilisateur pour créer une expérience soignée et conviviale pour un public mondial diversifié.