Pozadinske skripte za proširenja preglednika: Prihvaćanje migracije na JavaScript Service Worker

Svijet razvoja proširenja za preglednike neprestano se razvija. Jedna od najznačajnijih nedavnih promjena je prijelaz s tradicionalnih postojanih pozadinskih stranica na JavaScript Service Workere za pozadinske skripte. Ova migracija, uglavnom potaknuta Manifestom V3 (MV3) u preglednicima temeljenim na Chromiumu, donosi brojne prednosti, ali također predstavlja jedinstvene izazove za programere. Ovaj sveobuhvatni vodič zaronit će u razloge ove promjene, prednosti i nedostatke te detaljno proći kroz proces migracije, osiguravajući gladak prijelaz za vaše proširenje.

Zašto migrirati na Service Workere?

Primarna motivacija iza ovog prijelaza je poboljšanje performansi i sigurnosti preglednika. Postojane pozadinske stranice, koje su bile uobičajene u Manifestu V2 (MV2), mogu trošiti značajne resurse čak i kada su neaktivne, utječući na trajanje baterije i ukupnu responzivnost preglednika. Service Workeri, s druge strane, vođeni su događajima i aktivni su samo kada je to potrebno.

Prednosti Service Workera:

• Poboljšane performanse: Service Workeri su aktivni samo kada ih događaj pokrene, kao što je API poziv ili poruka iz drugog dijela proširenja. Ova "event-driven" priroda smanjuje potrošnju resursa i poboljšava performanse preglednika.
• Poboljšana sigurnost: Service Workeri rade u ograničenijem okruženju, smanjujući površinu napada i poboljšavajući ukupnu sigurnost proširenja.
• Osiguranje za budućnost: Većina glavnih preglednika prelazi na Service Workere kao standard za pozadinsku obradu u proširenjima. Migracija sada osigurava da vaše proširenje ostane kompatibilno i izbjegava buduće probleme s ukidanjem podrške.
• Neblokirajuće operacije: Service Workeri su dizajnirani za obavljanje zadataka u pozadini bez blokiranja glavne niti, osiguravajući glađe korisničko iskustvo.

Nedostaci i izazovi:

• Krivulja učenja: Service Workeri uvode novi programski model koji može biti izazovan za programere naviknute na postojane pozadinske stranice. Priroda vođena događajima zahtijeva drugačiji pristup upravljanju stanjem i komunikacijom.
• Upravljanje postojanim stanjem: Održavanje postojanog stanja kroz aktivacije Service Workera zahtijeva pažljivo razmatranje. Tehnike poput Storage API-ja ili IndexedDB-a postaju ključne.
• Složenost otklanjanja pogrešaka (debuggiranja): Debuggiranje Service Workera može biti složenije od debuggiranja tradicionalnih pozadinskih stranica zbog njihove povremene prirode.
• Ograničen pristup DOM-u: Service Workeri ne mogu izravno pristupiti DOM-u. Moraju komunicirati s "content" skriptama kako bi stupili u interakciju s web stranicama.

Razumijevanje temeljnih koncepata

Prije nego što zaronimo u proces migracije, bitno je shvatiti temeljne koncepte koji stoje iza Service Workera:

Upravljanje životnim ciklusom

Service Workeri imaju poseban životni ciklus koji se sastoji od sljedećih faza:

• Instalacija: Service Worker se instalira kada se proširenje prvi put učita ili ažurira. Ovo je idealno vrijeme za predmemoriranje statičkih resursa i obavljanje početnih zadataka postavljanja.
• Aktivacija: Nakon instalacije, Service Worker se aktivira. To je točka u kojoj može početi obrađivati događaje.
• Neaktivnost (Idle): Service Worker ostaje neaktivan, čekajući da ga događaji pokrenu.
• Prekid (Termination): Service Worker se prekida kada više nije potreban.

Arhitektura vođena događajima

Service Workeri su vođeni događajima, što znači da izvršavaju kod samo kao odgovor na određene događaje. Uobičajeni događaji uključuju:

• install: Pokreće se kada se Service Worker instalira.
• activate: Pokreće se kada se Service Worker aktivira.
• fetch: Pokreće se kada preglednik napravi mrežni zahtjev.
• message: Pokreće se kada Service Worker primi poruku iz drugog dijela proširenja.

Međuprocesna komunikacija

Service Workeri trebaju način za komunikaciju s drugim dijelovima proširenja, kao što su "content" skripte i "popup" skripte. To se obično postiže korištenjem chrome.runtime.sendMessage i chrome.runtime.onMessage API-ja.

Vodič za migraciju korak po korak

Prođimo kroz proces migracije tipičnog proširenja preglednika s postojane pozadinske stranice na Service Worker.

Korak 1: Ažurirajte svoju manifest datoteku (manifest.json)

Prvi korak je ažuriranje vaše manifest.json datoteke kako bi odražavala promjenu na Service Worker. Uklonite polje "background" i zamijenite ga poljem "background" koje sadrži svojstvo "service_worker".

Primjer Manifesta V2 (Postojana pozadinska stranica):

{
  "manifest_version": 2,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "scripts": ["background.js"],
    "persistent": true
  },
  "permissions": [
    "storage",
    "activeTab"
  ]
}

Primjer Manifesta V3 (Service Worker):

{
  "manifest_version": 3,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "service_worker": "background.js"
  },
  "permissions": [
    "storage",
    "activeTab"
  ]
}

Važna razmatranja:

• Osigurajte da je vaš manifest_version postavljen na 3.
• Svojstvo "service_worker" određuje putanju do vaše Service Worker skripte.

Korak 2: Refaktorirajte svoju pozadinsku skriptu (background.js)

Ovo je najvažniji korak u procesu migracije. Morate refaktorirati svoju pozadinsku skriptu kako biste se prilagodili prirodi Service Workera vođenoj događajima.

1. Uklonite varijable postojanog stanja

U pozadinskim stranicama MV2, mogli ste se osloniti na globalne varijable za održavanje stanja između različitih događaja. Međutim, Service Workeri se prekidaju kada su neaktivni, pa globalne varijable nisu pouzdane za postojano stanje.

Primjer (MV2):

var counter = 0;

chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  counter++;
  console.log("Counter: " + counter);
});

Rješenje: Koristite Storage API ili IndexedDB

Storage API (chrome.storage.local ili chrome.storage.sync) omogućuje vam postojano pohranjivanje i dohvaćanje podataka. IndexedDB je druga opcija za složenije strukture podataka.

Primjer (MV3 sa Storage API-jem):

chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  chrome.storage.local.get(['counter'], function(result) {
    var counter = result.counter || 0;
    counter++;
    chrome.storage.local.set({counter: counter}, function() {
      console.log("Counter: " + counter);
    });
  });
});

Primjer (MV3 s IndexedDB-om):

// Function to open the IndexedDB database
function openDatabase() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('myDatabase', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error opening database');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve(event.target.result);
    };

    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = event.target.result;
      db.createObjectStore('myObjectStore', { keyPath: 'id' });
    };
  });
}

// Function to get data from IndexedDB
function getData(db, id) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const transaction = db.transaction(['myObjectStore'], 'readonly');
    const objectStore = transaction.objectStore('myObjectStore');
    const request = objectStore.get(id);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error getting data');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve(request.result);
    };
  });
}

// Function to put data into IndexedDB
function putData(db, data) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const transaction = db.transaction(['myObjectStore'], 'readwrite');
    const objectStore = transaction.objectStore('myObjectStore');
    const request = objectStore.put(data);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error putting data');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve();
    };
  });
}

chrome.browserAction.onClicked.addListener(async (tab) => {
  try {
    const db = await openDatabase();
    let counterData = await getData(db, 'counter');
    let counter = counterData ? counterData.value : 0;

    counter++;

    await putData(db, { id: 'counter', value: counter });
    db.close();
    console.log("Counter: " + counter);

  } catch (error) {
    console.error("IndexedDB Error: ", error);
  }
});

2. Zamijenite osluškivače događaja slanjem poruka

Ako vaša pozadinska skripta komunicira s "content" skriptama ili drugim dijelovima proširenja, morat ćete koristiti slanje poruka.

Primjer (Slanje poruke iz pozadinske skripte u "content" skriptu):

chrome.runtime.onMessage.addListener(
  function(request, sender, sendResponse) {
    if (request.message === "get_data") {
      // Do something to retrieve data
      let data = "Example Data";
      sendResponse({data: data});
    }
  }
);

Primjer (Slanje poruke iz "content" skripte u pozadinsku skriptu):

chrome.runtime.sendMessage({message: "get_data"}, function(response) {
  console.log("Received data: " + response.data);
});

3. Obradite inicijalizacijske zadatke u `install` događaju

Događaj install pokreće se kada se Service Worker prvi put instalira ili ažurira. Ovo je savršeno mjesto za obavljanje inicijalizacijskih zadataka, kao što je stvaranje baza podataka ili predmemoriranje statičkih resursa.

Primjer:

chrome.runtime.onInstalled.addListener(function() {
  console.log("Service Worker installed.");
  // Perform initialization tasks here
  chrome.storage.local.set({initialized: true});
});

4. Razmislite o "Offscreen" dokumentima

Manifest V3 uveo je "offscreen" dokumente za obradu zadataka koji su prethodno zahtijevali pristup DOM-u u pozadinskim stranicama, kao što je reprodukcija zvuka ili interakcija s međuspremnikom (clipboard). Ovi dokumenti se izvode u zasebnom kontekstu, ali mogu stupiti u interakciju s DOM-om u ime service workera.

Ako vaše proširenje treba opsežno manipulirati DOM-om ili obavljati zadatke koji nisu lako ostvarivi slanjem poruka i "content" skriptama, "offscreen" dokumenti bi mogli biti pravo rješenje.

Primjer (Stvaranje "Offscreen" dokumenta):

// In your background script:
async function createOffscreen() {
  if (await chrome.offscreen.hasDocument({
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'reason for needing the document'
  })) {
    return;
  }
  await chrome.offscreen.createDocument({
    url: 'offscreen.html',
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'reason for needing the document'
  });
}

chrome.runtime.onStartup.addListener(createOffscreen);
chrome.runtime.onInstalled.addListener(createOffscreen);

Primjer (offscreen.html):

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Offscreen Document</title>
</head>
<body>
  <script src="offscreen.js"></script>
</body>
</html>

Primjer (offscreen.js, koji se izvodi u "offscreen" dokumentu):

// Listen for messages from the service worker
chrome.runtime.onMessage.addListener((request, sender, sendResponse) => {
  if (request.action === 'doSomething') {
    // Do something with the DOM here
    document.body.textContent = 'Action performed!';
    sendResponse({ result: 'success' });
  }
});

Korak 3: Temeljito testirajte svoje proširenje

Nakon refaktoriranja pozadinske skripte, ključno je temeljito testirati vaše proširenje kako biste osigurali da ispravno funkcionira u novom okruženju Service Workera. Posebnu pažnju obratite na sljedeća područja:

• Upravljanje stanjem: Provjerite da li se vaše postojano stanje ispravno pohranjuje i dohvaća pomoću Storage API-ja ili IndexedDB-a.
• Slanje poruka: Osigurajte da se poruke ispravno šalju i primaju između pozadinske skripte, "content" skripti i "popup" skripti.
• Obrada događaja: Testirajte sve osluškivače događaja kako biste osigurali da se pokreću kako se očekuje.
• Performanse: Pratite performanse svog proširenja kako biste osigurali da ne troši prekomjerne resurse.

Korak 4: Debuggiranje Service Workera

Debuggiranje Service Workera može biti izazovno zbog njihove povremene prirode. Evo nekoliko savjeta koji će vam pomoći u debuggiranju vašeg Service Workera:

• Chrome DevTools: Koristite Chrome DevTools za pregled Service Workera, pregledavanje zapisa u konzoli i postavljanje prijelomnih točaka (breakpoints). Service Worker možete pronaći pod karticom "Application".
• Postojani zapisi u konzoli: Obilno koristite naredbe console.log kako biste pratili tijek izvršavanja vašeg Service Workera.
• Prijelomne točke (Breakpoints): Postavite prijelomne točke u kodu vašeg Service Workera kako biste zaustavili izvršavanje i pregledali varijable.
• Inspektor Service Workera: Koristite inspektor Service Workera u Chrome DevToolsima za pregled statusa, događaja i mrežnih zahtjeva Service Workera.

Najbolje prakse za migraciju na Service Worker

Evo nekoliko najboljih praksi koje treba slijediti prilikom migracije vašeg proširenja preglednika na Service Workere:

• Počnite rano: Nemojte čekati do posljednjeg trenutka za migraciju na Service Workere. Započnite proces migracije što je prije moguće kako biste si dali dovoljno vremena za refaktoriranje koda i testiranje proširenja.
• Razdijelite zadatak: Razdijelite proces migracije na manje, upravljive zadatke. To će proces učiniti manje zastrašujućim i lakšim za praćenje.
• Testirajte često: Testirajte svoje proširenje često tijekom procesa migracije kako biste rano otkrili pogreške.
• Koristite Storage API ili IndexedDB za postojano stanje: Ne oslanjajte se na globalne varijable za postojano stanje. Umjesto toga koristite Storage API ili IndexedDB.
• Koristite slanje poruka za komunikaciju: Koristite slanje poruka za komunikaciju između pozadinske skripte, "content" skripti i "popup" skripti.
• Optimizirajte svoj kod: Optimizirajte svoj kod za performanse kako biste smanjili potrošnju resursa.
• Razmislite o "Offscreen" dokumentima: Ako trebate opsežno manipulirati DOM-om, razmislite o korištenju "offscreen" dokumenata.

Razmatranja internacionalizacije

Prilikom razvoja proširenja preglednika za globalnu publiku, ključno je uzeti u obzir internacionalizaciju (i18n) i lokalizaciju (l10n). Evo nekoliko savjeta kako osigurati da vaše proširenje bude dostupno korisnicima diljem svijeta:

• Koristite mapu `_locales`: Pohranite prevedene nizove znakova (stringove) vašeg proširenja u mapu _locales. Ova mapa sadrži podmape za svaki podržani jezik, s datotekom messages.json koja sadrži prijevode.
• Koristite sintaksu `__MSG_messageName__`: Koristite sintaksu __MSG_messageName__ za referenciranje prevedenih nizova znakova u vašem kodu i manifest datoteci.
• Podržite jezike koji se pišu zdesna nalijevo (RTL): Osigurajte da se izgled i stil vašeg proširenja ispravno prilagođavaju RTL jezicima poput arapskog i hebrejskog.
• Razmotrite formatiranje datuma i vremena: Koristite odgovarajuće formatiranje datuma i vremena za svaku lokalizaciju.
• Pružite kulturno relevantan sadržaj: Prilagodite sadržaj vašeg proširenja tako da bude kulturno relevantan za različite regije.

Primjer (_locales/en/messages.json):

{
  "extensionName": {
    "message": "My Extension",
    "description": "The name of the extension"
  },
  "buttonText": {
    "message": "Click Me",
    "description": "The text for the button"
  }
}

Primjer (Referenciranje prevedenih nizova znakova u vašem kodu):

document.getElementById('myButton').textContent = chrome.i18n.getMessage("buttonText");

Zaključak

Migracija pozadinske skripte vašeg proširenja preglednika na JavaScript Service Worker značajan je korak prema poboljšanju performansi, sigurnosti i osiguravanju budućnosti vašeg proširenja. Iako prijelaz može predstavljati neke izazove, prednosti su itekako vrijedne truda. Slijedeći korake navedene u ovom vodiču i usvajanjem najboljih praksi, možete osigurati glatku i uspješnu migraciju, pružajući bolje iskustvo svojim korisnicima diljem svijeta. Ne zaboravite temeljito testirati i prilagoditi se novoj arhitekturi vođenoj događajima kako biste u potpunosti iskoristili moć Service Workera.

Dodatni resursi

• Dokumentacija za Chrome Extension Manifest V3
• Dokumentacija za Mozilla Service Worker API
• Osnove Service Workera