Böngészőbővítmények Háttérszkriptjei: Áttérés a JavaScript Service Workerekre

A böngészőbővítmények fejlesztésének világa folyamatosan változik. Az egyik legjelentősebb közelmúltbeli változás a hagyományos, perzisztens háttéroldalakról a JavaScript Service Workerekre való áttérés a háttérszkriptek esetében. Ez a migráció, amelyet nagyrészt a Manifest V3 (MV3) ösztönöz a Chromium-alapú böngészőkben, számos előnnyel jár, de egyedi kihívásokat is tartogat a fejlesztők számára. Ez az átfogó útmutató bemutatja a változás okait, az előnyöket és hátrányokat, valamint részletesen végigvezeti a migrációs folyamaton, biztosítva a bővítmény zökkenőmentes átállását.

Miért érdemes Service Workerekre váltani?

Az átállás elsődleges motivációja a böngésző teljesítményének és biztonságának javítása. A Manifest V2-ben (MV2) elterjedt perzisztens háttéroldalak jelentős erőforrásokat emészthetnek fel még tétlen állapotban is, ami befolyásolja az akkumulátor élettartamát és a böngésző általános reszponzivitását. A Service Workerek ezzel szemben eseményvezéreltek és csak akkor aktívak, amikor szükség van rájuk.

A Service Workerek előnyei:

• Jobb teljesítmény: A Service Workerek csak akkor aktívak, amikor egy esemény kiváltja őket, például egy API-hívás vagy egy üzenet a bővítmény egy másik részéből. Ez az „eseményvezérelt” természet csökkenti az erőforrás-fogyasztást és javítja a böngésző teljesítményét.
• Fokozott biztonság: A Service Workerek korlátozottabb környezetben működnek, csökkentve a támadási felületet és javítva a bővítmény általános biztonságát.
• Jövőbiztosság: A legtöbb nagy böngésző a Service Workereket tekinti a bővítmények háttérfeldolgozásának szabványának. A mostani migráció biztosítja, hogy a bővítmény kompatibilis maradjon, és elkerülje a jövőbeli elavulási problémákat.
• Nem blokkoló műveletek: A Service Workereket úgy tervezték, hogy a háttérben végezzenek feladatokat a fő szál blokkolása nélkül, biztosítva a zökkenőmentesebb felhasználói élményt.

Hátrányok és kihívások:

• Tanulási görbe: A Service Workerek egy új programozási modellt vezetnek be, amely kihívást jelenthet a perzisztens háttéroldalakhoz szokott fejlesztők számára. Az eseményvezérelt természet más megközelítést igényel az állapot és a kommunikáció kezelésében.
• Perzisztens állapotkezelés: A perzisztens állapot fenntartása a Service Worker aktiválásai között gondos tervezést igényel. Olyan technikák, mint a Storage API vagy az IndexedDB, kulcsfontosságúvá válnak.
• Hibakeresés bonyolultsága: A Service Workerek hibakeresése bonyolultabb lehet, mint a hagyományos háttéroldalaké, szakaszos természetük miatt.
• Korlátozott DOM-hozzáférés: A Service Workerek nem férhetnek hozzá közvetlenül a DOM-hoz. A weboldalakkal való interakcióhoz a content szkriptekkel kell kommunikálniuk.

Az alapfogalmak megértése

Mielőtt belevágnánk a migrációs folyamatba, elengedhetetlen megérteni a Service Workerek mögött rejlő alapvető koncepciókat:

Életciklus-kezelés

A Service Workereknek külön életciklusuk van, amely a következő szakaszokból áll:

• Telepítés: A Service Worker akkor települ, amikor a bővítményt először betöltik vagy frissítik. Ez az ideális időpont a statikus eszközök gyorsítótárazására és a kezdeti beállítási feladatok elvégzésére.
• Aktiválás: A telepítés után a Service Worker aktiválódik. Ekkor kezdheti meg az események kezelését.
• Tétlen: A Service Worker tétlen marad, eseményekre várva, amelyek kiváltják.
• Leállítás: A Service Worker leáll, amikor már nincs rá szükség.

Eseményvezérelt architektúra

A Service Workerek eseményvezéreltek, ami azt jelenti, hogy csak adott eseményekre reagálva hajtanak végre kódot. A gyakori események a következők:

• install: Akkor aktiválódik, amikor a Service Worker települ.
• activate: Akkor aktiválódik, amikor a Service Worker aktiválódik.
• fetch: Akkor aktiválódik, amikor a böngésző hálózati kérést indít.
• message: Akkor aktiválódik, amikor a Service Worker üzenetet kap a bővítmény egy másik részéből.

Folyamatok közötti kommunikáció

A Service Workereknek kommunikálniuk kell a bővítmény más részeivel, például a content szkriptekkel és a popup szkriptekkel. Ezt általában a chrome.runtime.sendMessage és a chrome.runtime.onMessage API-k segítségével érik el.

Részletes migrációs útmutató

Vegyük végig egy tipikus böngészőbővítmény átállításának folyamatát egy perzisztens háttéroldalról Service Workerre.

1. lépés: A manifest fájl frissítése (manifest.json)

Az első lépés a manifest.json fájl frissítése, hogy tükrözze a Service Workerre való váltást. Távolítsa el a "background" mezőt, és cserélje le egy "background" mezőre, amely tartalmazza a "service_worker" tulajdonságot.

Példa Manifest V2-re (Perzisztens háttéroldal):

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

Példa Manifest V3-ra (Service Worker):

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

Fontos szempontok:

• Győződjön meg arról, hogy a manifest_version értéke 3.
• A "service_worker" tulajdonság adja meg a Service Worker szkriptjének elérési útját.

2. lépés: A háttérszkript átalakítása (background.js)

Ez a migrációs folyamat legkritikusabb lépése. Át kell alakítania a háttérszkriptet, hogy alkalmazkodjon a Service Workerek eseményvezérelt természetéhez.

1. A perzisztens állapotváltozók eltávolítása

Az MV2 háttéroldalakon globális változókra támaszkodhatott az állapot fenntartásához a különböző események között. A Service Workerek azonban tétlen állapotban leállnak, így a globális változók nem megbízhatóak a perzisztens állapot tárolására.

Példa (MV2):

var counter = 0;

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

Megoldás: Használja a Storage API-t vagy az IndexedDB-t

A Storage API (chrome.storage.local vagy chrome.storage.sync) lehetővé teszi az adatok perzisztens tárolását és lekérdezését. Az IndexedDB egy másik lehetőség a bonyolultabb adatstruktúrákhoz.

Példa (MV3 Storage API-val):

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);
    });
  });
});

Példa (MV3 IndexedDB-vel):

// Függvény az IndexedDB adatbázis megnyitásához
function openDatabase() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('myDatabase', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Hiba az adatbázis megnyitásakor');
    };

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

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

// Függvény adatok lekérdezéséhez az IndexedDB-ből
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('Hiba az adatok lekérdezésekor');
    };

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

// Függvény adatok elhelyezéséhez az IndexedDB-be
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('Hiba az adatok elhelyezésekor');
    };

    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 hiba: ", error);
  }
});

2. Eseményfigyelők cseréje üzenetküldésre

Ha a háttérszkript kommunikál a content szkriptekkel vagy a bővítmény más részeivel, üzenetküldést kell használnia.

Példa (Üzenet küldése a háttérszkriptből egy content szkriptnek):

chrome.runtime.onMessage.addListener(
  function(request, sender, sendResponse) {
    if (request.message === "get_data") {
      // Valamit tenni az adatok lekéréséért
      let data = "Példa adat";
      sendResponse({data: data});
    }
  }
);

Példa (Üzenet küldése egy content szkriptből a háttérszkriptnek):

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

3. Inicializálási feladatok kezelése az `install` eseményben

Az `install` esemény akkor aktiválódik, amikor a Service Workert először telepítik vagy frissítik. Ez a tökéletes hely az inicializálási feladatok elvégzésére, például adatbázisok létrehozására vagy statikus eszközök gyorsítótárazására.

Példa:

chrome.runtime.onInstalled.addListener(function() {
  console.log("Service Worker telepítve.");
  // Itt végezze el az inicializálási feladatokat
  chrome.storage.local.set({initialized: true});
});

4. Offscreen dokumentumok megfontolása

A Manifest V3 bevezette az offscreen dokumentumokat olyan feladatok kezelésére, amelyek korábban DOM-hozzáférést igényeltek a háttéroldalakon, mint például a hanglejátszás vagy a vágólap-interakció. Ezek a dokumentumok külön kontextusban futnak, de a service worker nevében interakcióba léphetnek a DOM-mal.

Ha a bővítménynek széles körben kell manipulálnia a DOM-ot, vagy olyan feladatokat kell végrehajtania, amelyek nem könnyen valósíthatók meg üzenetküldéssel és content szkriptekkel, az offscreen dokumentumok lehetnek a megfelelő megoldás.

Példa (Offscreen dokumentum létrehozása):

// A háttérszkriptben:
async function createOffscreen() {
  if (await chrome.offscreen.hasDocument({
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'indoklás a dokumentum szükségességére'
  })) {
    return;
  }
  await chrome.offscreen.createDocument({
    url: 'offscreen.html',
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'indoklás a dokumentum szükségességére'
  });
}

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

Példa (offscreen.html):

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

Példa (offscreen.js, amely az offscreen dokumentumban fut):

// Üzenetek figyelése a service workertől
chrome.runtime.onMessage.addListener((request, sender, sendResponse) => {
  if (request.action === 'doSomething') {
    // Itt tegyen valamit a DOM-mal
    document.body.textContent = 'Művelet végrehajtva!';
    sendResponse({ result: 'siker' });
  }
});

3. lépés: A bővítmény alapos tesztelése

A háttérszkript átalakítása után kulcsfontosságú a bővítmény alapos tesztelése, hogy megbizonyosodjon arról, hogy helyesen működik az új Service Worker környezetben. Fordítson különös figyelmet a következő területekre:

• Állapotkezelés: Ellenőrizze, hogy a perzisztens állapot helyesen tárolódik és kérdeződik le a Storage API vagy az IndexedDB segítségével.
• Üzenetküldés: Győződjön meg arról, hogy az üzenetek helyesen kerülnek elküldésre és fogadásra a háttérszkript, a content szkriptek és a popup szkriptek között.
• Eseménykezelés: Teszteljen minden eseményfigyelőt, hogy biztosítsa, hogy a várt módon aktiválódnak.
• Teljesítmény: Figyelje a bővítmény teljesítményét, hogy ne fogyasszon túlzott erőforrásokat.

4. lépés: Service Workerek hibakeresése

A Service Workerek hibakeresése kihívást jelenthet szakaszos természetük miatt. Íme néhány tipp, amelyek segíthetnek a Service Worker hibakeresésében:

• Chrome DevTools: Használja a Chrome DevTools-t a Service Worker vizsgálatához, a konzolnaplók megtekintéséhez és töréspontok beállításához. A Service Workert az „Application” fül alatt találja.
• Perzisztens konzolnaplók: Használjon bőségesen console.log utasításokat a Service Worker végrehajtási folyamatának nyomon követéséhez.
• Töréspontok: Állítson be töréspontokat a Service Worker kódjában a végrehajtás szüneteltetéséhez és a változók vizsgálatához.
• Service Worker vizsgáló: Használja a Service Worker vizsgáló eszközt a Chrome DevTools-ban a Service Worker állapotának, eseményeinek és hálózati kéréseinek megtekintéséhez.

A Service Worker migráció legjobb gyakorlatai

Íme néhány legjobb gyakorlat, amelyet érdemes követni a böngészőbővítmény Service Workerekre történő átállításakor:

• Kezdje korán: Ne várjon az utolsó pillanatig a Service Workerekre való áttéréssel. Kezdje el a migrációs folyamatot a lehető leghamarabb, hogy elegendő ideje legyen a kód átalakítására és a bővítmény tesztelésére.
• Bontsa le a feladatot: Bontsa le a migrációs folyamatot kisebb, kezelhető feladatokra. Ez kevésbé ijesztővé és könnyebben követhetővé teszi a folyamatot.
• Teszteljen gyakran: Tesztelje gyakran a bővítményt a migrációs folyamat során, hogy korán elkapja a hibákat.
• Használja a Storage API-t vagy az IndexedDB-t a perzisztens állapothoz: Ne támaszkodjon globális változókra a perzisztens állapot tárolásához. Használja helyettük a Storage API-t vagy az IndexedDB-t.
• Használjon üzenetküldést a kommunikációhoz: Használjon üzenetküldést a háttérszkript, a content szkriptek és a popup szkriptek közötti kommunikációhoz.
• Optimalizálja a kódot: Optimalizálja a kódot a teljesítmény érdekében, hogy minimalizálja az erőforrás-fogyasztást.
• Fontolja meg az offscreen dokumentumok használatát: Ha széles körben kell manipulálnia a DOM-ot, fontolja meg az offscreen dokumentumok használatát.

Nemzetköziesítési szempontok

Amikor globális közönség számára fejleszt böngészőbővítményeket, kulcsfontosságú figyelembe venni a nemzetköziesítést (i18n) és a lokalizációt (l10n). Íme néhány tipp, hogy bővítménye világszerte elérhető legyen a felhasználók számára:

• Használja a `_locales` mappát: Tárolja a bővítmény lefordított szövegeit a `_locales` mappában. Ez a mappa minden támogatott nyelvhez almappákat tartalmaz, bennük egy `messages.json` fájllal, amely a fordításokat tartalmazza.
• Használja a `__MSG_messageName__` szintaxist: Használja a `__MSG_messageName__` szintaxist a lefordított szövegekre való hivatkozáshoz a kódban és a manifest fájlban.
• Támogassa a jobbról balra író (RTL) nyelveket: Győződjön meg arról, hogy a bővítmény elrendezése és stílusa megfelelően alkalmazkodik az RTL nyelvekhez, mint például az arab és a héber.
• Vegye figyelembe a dátum- és időformátumokat: Használja a megfelelő dátum- és időformátumot minden egyes területi beállításhoz.
• Biztosítson kulturálisan releváns tartalmat: Igazítsa a bővítmény tartalmát a különböző régiók kulturális sajátosságaihoz.

Példa (_locales/en/messages.json):

{
  "extensionName": {
    "message": "Saját Bővítmény",
    "description": "A bővítmény neve"
  },
  "buttonText": {
    "message": "Kattints ide",
    "description": "A gomb szövege"
  }
}

Példa (A lefordított stringekre való hivatkozás a kódban):

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

Összegzés

A böngészőbővítmény háttérszkriptjének JavaScript Service Workerre való átállítása jelentős lépés a teljesítmény, a biztonság és a bővítmény jövőbiztossága felé. Bár az átállás kihívásokkal járhat, az előnyök megérik a fáradozást. Az ebben az útmutatóban vázolt lépések követésével és a legjobb gyakorlatok alkalmazásával zökkenőmentes és sikeres migrációt biztosíthat, jobb élményt nyújtva a felhasználóknak világszerte. Ne felejtse el alaposan tesztelni és alkalmazkodni az új, eseményvezérelt architektúrához, hogy teljes mértékben kihasználhassa a Service Workerek erejét.

További források

• Chrome Bővítmény Manifest V3 Dokumentáció
• Mozilla Service Worker API Dokumentáció
• Service Worker Alapok