Priekinės sąsajos podėlio strategijos: HTTP podėlis ir Service Worker podėlis

Žiniatinklio kūrimo pasaulyje svetainės našumo optimizavimas yra svarbiausias dalykas. Lėta svetainė gali sukelti nusivylimą vartotojams, didesnį atmetimo rodiklį ir galiausiai neigiamą poveikį jūsų verslui. Podėlis, technika, skirta saugoti ir pakartotinai naudoti anksčiau gautus išteklius, vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį gerinant svetainės greitį ir mažinant serverio apkrovą. Šiame straipsnyje pateikiama išsami dviejų pagrindinių priekinės sąsajos podėlio strategijų apžvalga: HTTP podėlis ir Service Worker podėlis.

Podėlio pagrindų supratimas

Podėlis apima išteklių, tokių kaip HTML, CSS, JavaScript, vaizdai ir kita medžiaga, kopijų saugojimą arčiau vartotojo. Kai vartotojas užklausia ištekliaus, naršyklė arba podėlio tarpininkas pirmiausia patikrina, ar yra podėlyje esanti kopija. Jei ji yra (angl. "cache hit"), išteklius pateikiamas iš podėlio, išvengiant kelionės į pirminį serverį. Tai žymiai sumažina delsą ir pagerina įkrovimo laiką.

Yra keli podėlio lygiai, įskaitant naršyklės podėlį, tarpinio serverio podėlį ir serverio pusės podėlį. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas priekinės sąsajos podėliui, konkrečiai tam, kaip pasinaudoti naršyklės įmontuotu HTTP podėliu ir pažangesniu Service Worker podėliu.

HTTP podėlis: naršyklės galimybių panaudojimas

HTTP podėlis yra naršyklės įmontuotas mechanizmas ištekliams saugoti ir gauti. Jį valdo HTTP antraštės, siunčiamos serverio atsakyme į užklausą. Šios antraštės pateikia naršyklei nurodymus, kiek laiko išteklius turėtų būti saugomas podėlyje ir kokiomis sąlygomis jis turėtų būti laikomas galiojančiu.

Pagrindinės HTTP podėlio antraštės

• Cache-Control: Tai svarbiausia antraštė, skirta HTTP podėliui valdyti. Ji leidžia nurodyti įvairias direktyvas, tokias kaip:
• max-age=seconds: Nurodo didžiausią laiką, per kurį išteklius laikomas šviežiu. Po šio laiko naršyklė turi iš naujo patvirtinti podėlį su serveriu. Pavyzdys: Cache-Control: max-age=3600 (podėlis 1 valandą).
• s-maxage=seconds: Panašus į max-age, bet taikomas konkrečiai bendrinamiems podėliams, tokiems kaip CDN. Pavyzdys: Cache-Control: max-age=3600, s-maxage=86400 (podėlis 1 valandą naršyklėje, 1 dieną CDN).
• public: Nurodo, kad atsakymą gali saugoti bet kuris podėlis, įskaitant bendrinamus podėlius.
• private: Nurodo, kad atsakymą gali saugoti tik naršyklė, o ne bendrinami podėliai. Naudinga vartotojo specifiniams duomenims.
• no-cache: Priverčia naršyklę iš naujo patvirtinti podėlį su serveriu prieš jį naudojant, net jei jis vis dar yra šviežias.
• no-store: Neleidžia naršyklei išvis saugoti atsakymo podėlyje.
• Expires: Senesnė antraštė, nurodanti absoliučią datą ir laiką, kada išteklius baigiasi. Cache-Control paprastai pakeičia Expires, jei abu yra. Pavyzdys: Expires: Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT
• ETag: Unikalus konkrečios ištekliaus versijos identifikatorius. Naršyklė siunčia ETag užklausos antraštėje If-None-Match pakartotinio patvirtinimo metu. Jei išteklius nepasikeitė, serveris grąžina atsakymą 304 Not Modified, nurodydamas, kad naršyklė gali naudoti podėlyje esančią versiją.
• Last-Modified: Nurodo paskutinį kartą, kada išteklius buvo modifikuotas. Naršyklė siunčia Last-Modified datą užklausos antraštėje If-Modified-Since pakartotinio patvirtinimo metu. Panašiai kaip ir ETag, serveris gali grąžinti atsakymą 304 Not Modified, jei išteklius nepasikeitė.

Praktiniai HTTP podėlio pavyzdžiai

1 pavyzdys: statinių išteklių (vaizdų, CSS, JavaScript) saugojimas podėlyje:

Statiniams ištekliams, kurie retai keičiasi, galite nustatyti ilgą max-age reikšmę:

            Cache-Control: public, max-age=31536000  

            

              
                Copy
              
            
          

Tai nurodo naršyklei saugoti išteklius podėlyje vienerius metus (31 536 000 sekundžių) ir kad jį gali saugoti bet kuris podėlis (public).

2 pavyzdys: dinaminio turinio saugojimas podėlyje su pakartotiniu patvirtinimu:

Dinaminiam turiniui, kuris keičiasi dažniau, galite naudoti no-cache kartu su ETag arba Last-Modified pakartotiniam patvirtinimui:

            Cache-Control: no-cache, must-revalidate
ETag: "unique-etag-value"

            

              
                Copy
              
            
          

Tai priverčia naršyklę iš naujo patvirtinti podėlį su serveriu prieš jį naudojant. Tada serveris gali naudoti ETag, kad nustatytų, ar išteklius pasikeitė, ir grąžintų atsakymą 304 Not Modified, jei nepasikeitė.

3 pavyzdys: versijuotų išteklių teikimas:

Įprasta praktika yra įtraukti versijos numerį į ištekliaus failo pavadinimą (pvz., style.v1.css). Kai išteklius pasikeičia, atnaujinate versijos numerį, priversdami naršyklę atsisiųsti naują versiją. Tai leidžia agresyviai saugoti išteklius podėlyje, nesijaudinant dėl pasenusio turinio teikimo.

Geriausia HTTP podėlio praktika

• Naudokite CDN: Turinio pristatymo tinklai (CDN) paskirsto jūsų svetainės turinį keliuose serveriuose, geografiškai arčiau vartotojų. Tai sumažina delsą ir pagerina įkrovimo laiką, ypač vartotojams skirtingose pasaulio dalyse. Populiarūs CDN yra Cloudflare, Akamai ir Amazon CloudFront. Svetainė Japonijoje, įkelianti vaizdus iš serverio Europoje, labai pasinaudos CDN su serveriais Azijoje.
• Pasinaudokite naršyklės podėliu: sukonfigūruokite savo serverį, kad jis siųstų atitinkamas HTTP podėlio antraštes visiems jūsų ištekliams.
• Naudokite podėlio sugadinimo metodus: Taikykite tokius metodus kaip versijų kūrimas arba užklausos parametrai, kad priverstumėte naršykles atsisiųsti atnaujintus išteklius, kai jie pasikeičia.
• Stebėkite podėlio našumą: Naudokite naršyklės kūrėjo įrankius ir serverio pusės analizę, kad stebėtumėte podėlio pataikymo rodiklius ir nustatytumėte sritis, kurias reikia patobulinti.

Service Worker podėlis: pažangus valdymas ir galimybės dirbti neprisijungus

Service Workers yra JavaScript failai, kurie veikia fone, atskirai nuo pagrindinės naršyklės gijos. Jie veikia kaip tarpinis serveris tarp naršyklės ir tinklo, leidžiantis perimti tinklo užklausas ir įgyvendinti pažangias podėlio strategijas.

Service Workers yra pagrindinė Progressive Web Apps (PWA) technologija, leidžianti tokias funkcijas kaip prieiga neprisijungus, tiesioginiai pranešimai ir fono sinchronizavimas.

Kaip veikia Service Workers

1. Registracija: Service Worker yra registruojamas jūsų tinklalapyje.
2. Įdiegimas: Service Worker yra įdiegiamas naršyklėje. Čia paprastai iš anksto saugote pagrindinius išteklius podėlyje.
3. Aktyvinimas: Service Worker tampa aktyvus ir pradeda valdyti tinklo užklausas puslapiams savo taikymo srityje.
4. Perėmimas: Service Worker perima tinklo užklausas ir gali pasirinkti teikti išteklius iš podėlio, gauti juos iš tinklo arba net sukurti sintetinį atsakymą.

Pagrindinės Service Worker API, skirtos podėliui

• Cache API: Pateikia mechanizmą saugoti ir gauti podėlyje saugomus atsakymus. Ji leidžia kurti vardinius podėlius ir pridėti, atnaujinti bei ištrinti įrašus.
• Fetch API: Naudojama tinklo užklausoms pateikti iš Service Worker.
• addEventListener('install', ...): įvykio apdorojimo priemonė, kuri veikia, kai pirmą kartą įdiegiamas aptarnavimo darbuotojas. Tai dažnai naudojama norint iš anksto talpyklos svarbius išteklius.
• addEventListener('activate', ...): įvykio apdorojimo priemonė, kuri veikia, kai aptarnavimo darbuotojas tampa aktyvus. Tai dažnai naudojama senoms talpykloms išvalyti.
• addEventListener('fetch', ...): įvykio apdorojimo priemonė, kuri perima tinklo užklausas. Čia gyvena talpyklos logika.

Podėlio strategijos su Service Workers

Service Workers leidžia įgyvendinti įvairias podėlio strategijas, pritaikytas skirtingų tipų ištekliams ir tinklo sąlygoms. Štai keletas įprastų strategijų:

• Pirmiausia podėlis: Visada teikite išteklius iš podėlio, jei jis yra. Jei jo nėra podėlyje, gaukite jį iš tinklo ir saugokite podėlyje, kad galėtumėte naudoti ateityje. Tai idealiai tinka statiniams ištekliams, kurie retai keičiasi.
• Pirmiausia tinklas: Visada pirmiausia bandykite gauti išteklius iš tinklo. Jei tinklas yra pasiekiamas, teikite išteklius ir atnaujinkite podėlį. Jei tinklas nepasiekiamas, teikite išteklius iš podėlio. Tai tinka dinaminiam turiniui, kuris turi būti kuo naujesnis.
• Podėlis, tada tinklas: Nedelsdami teikite išteklius iš podėlio ir tuo pačiu metu gaukite naujausią versiją iš tinklo. Atnaujinkite podėlį nauja versija, kai ji atvyksta. Tai užtikrina greitą pradinį įkėlimą ir užtikrina, kad vartotojas galiausiai gautų naujausią turinį.
• Pasenęs, kol atnaujinamas: Nedelsdami teikite išteklius iš podėlio. Fone gaukite naujausią versiją iš tinklo ir atnaujinkite podėlį. Kitą kartą, kai bus paprašyta ištekliaus, bus pateikta atnaujinta versija. Ši strategija užtikrina greitą pradinį įkėlimą ir užtikrina, kad vartotojas visada gaus naujausią versiją, neblokuodamas pradinės užklausos.
• Tik tinklas: Visada gaukite išteklius iš tinklo. Niekada nenaudokite podėlio. Tai tinka ištekliams, kurie niekada neturėtų būti saugomi podėlyje, pavyzdžiui, jautriems vartotojo duomenims.
• Tik podėlis: Visada teikite išteklius iš podėlio. Niekada negaunate jo iš tinklo. Tai naudinga scenarijams, kai norite užtikrinti, kad išteklius visada būtų pasiekiamas neprisijungus.

Praktiniai Service Worker podėlio pavyzdžiai

1 pavyzdys: Pirmiausia podėlio strategija statiniams ištekliams:

            self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request)
      .then(response => {
        // Cache hit - return response
        if (response) {
          return response;
        }

        // Not in cache - fetch from network
        return fetch(event.request).then(
          response => {
            // Check if we received a valid response
            if (!response || response.status !== 200 || response.type !== 'basic') {
              return response;
            }

            // IMPORTANT: Clone the response. A response is a stream
            // and because we want the browser to consume the response
            // as well as the cache consuming the response, we need
            // to clone it.
            const responseToCache = response.clone();

            caches.open('my-site-cache')
              .then(cache => {
                cache.put(event.request, responseToCache);
              });

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

            

              
                Copy
              
            
          

Šis kodo fragmentas parodo Pirmiausia podėlio strategiją. Service Worker pirmiausia patikrina, ar prašomas išteklius yra podėlyje. Jei taip, jis teikia išteklius iš podėlio. Jei ne, jis gauna išteklius iš tinklo, saugo jį podėlyje ir tada teikia jį naršyklei.

2 pavyzdys: Pasenusi, kol atnaujinamas strategija dinaminiam turiniui:

            self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    caches.open('my-site-cache').then(cache => {
      return cache.match(event.request).then(response => {
        const fetchPromise = fetch(event.request).then(networkResponse => {
          cache.put(event.request, networkResponse.clone());
          return networkResponse;
        });
        return response || fetchPromise;
      })
    })
  );
});

            

              
                Copy
              
            
          

Šis kodo fragmentas parodo Pasenusi, kol atnaujinamas strategiją. Service Worker nedelsdamas teikia išteklius iš podėlio. Fone jis gauna naujausią versiją iš tinklo ir atnaujina podėlį. Kitą kartą, kai bus paprašyta ištekliaus, bus pateikta atnaujinta versija.

Geriausia Service Worker podėlio praktika

• Naudokite podėlio strategijos biblioteką: Tokios bibliotekos kaip Workbox supaprastina Service Worker kūrimą, pateikdamos iš anksto sukurtas podėlio strategijas ir įrankius. Tai gali sutaupyti jūsų laiką ir pastangas ir užtikrinti, kad jūsų podėlio logika būtų patikima ir patikima.
• Valdykite podėlio versijas: Kai atnaujinate savo Service Worker, turite anuliuoti seną podėlį ir sukurti naują. Tai apsaugo nuo pasenusių išteklių teikimo. Naudokite activate įvykį, kad išvalytumėte senas talpyklas.
• Tvarkykite klaidas grakščiai: Įgyvendinkite klaidų apdorojimą, kad grakščiai apdorotumėte tinklo gedimus ir podėlio praleidimus. Pateikite atsarginį turinį arba praneškite vartotojui, kad išteklius nepasiekiamas.
• Kruopščiai išbandykite: Išbandykite savo Service Worker podėlio logiką skirtingomis tinklo sąlygomis ir naršyklių aplinkose, kad užtikrintumėte, jog ji veikia taip, kaip tikėtasi. Naudokite naršyklės kūrėjo įrankius, kad patikrintumėte podėlį ir stebėtumėte tinklo užklausas.
• Atsižvelkite į vartotojo patirtį: Kurkite savo podėlio strategiją atsižvelgdami į vartotojo patirtį. Pateikite atsiliepimą vartotojui, kai išteklius gaunamas iš tinklo arba podėlio. Venkite ilgai teikti pasenusį turinį.

HTTP podėlio ir Service Worker podėlio palyginimas

Nors tiek HTTP podėlis, tiek Service Worker podėlis siekia pagerinti svetainės našumą, jie skiriasi savo galimybėmis ir naudojimo atvejais.

Globalūs svarstymai dėl podėlio

Įgyvendinant podėlio strategijas pasaulinei auditorijai, atsižvelkite į šiuos dalykus:

• Tinklo sąlygos: Vartotojai skirtinguose regionuose gali patirti skirtingą tinklo greitį ir patikimumą. Pritaikykite savo podėlio strategiją, kad atitiktų šiuos skirtumus. Pavyzdžiui, vartotojai vietovėse, kuriose yra nepatikima interneto prieiga, labai pasinaudos patikimu palaikymu neprisijungus.
• CDN aprėptis: Pasirinkite CDN su pasauliniu serverių tinklu, kad užtikrintumėte, jog jūsų turinys būtų greitai pristatytas vartotojams visuose regionuose. Patikrinkite, ar CDN turi Points of Presence (PoPs) regionuose, kurie yra svarbūs jūsų auditorijai.
• Duomenų privatumas: Būkite atidūs duomenų privatumo taisyklėms skirtingose šalyse, kai saugote vartotojo specifinius duomenis podėlyje. Užtikrinkite, kad laikotės tokių įstatymų kaip GDPR ir CCPA.
• Kalba ir lokalizavimas: Apsvarstykite galimybę saugoti lokalizuotas savo svetainės versijas, kad suteiktumėte geresnę vartotojo patirtį vartotojams skirtingomis kalbomis ir regionuose.
• Podėlio anuliavimas: Įgyvendinkite patikimą podėlio anuliavimo strategiją, kad užtikrintumėte, jog vartotojai visada gautų naujausią turinį, net kai jis dažnai keičiasi. Ypatingą dėmesį skirkite lokalizuoto turinio atnaujinimams.

Išvada

Priekinės sąsajos podėlis yra esminis metodas, skirtas optimizuoti svetainės našumą ir pagerinti vartotojo patirtį. Pasinaudodami HTTP podėliu ir Service Worker podėliu, galite žymiai sumažinti įkrovimo laiką, sumažinti serverio apkrovą ir suteikti prieigą neprisijungus prie savo svetainės turinio. Atidžiai apsvarstykite konkrečius savo svetainės poreikius ir tikslinę auditoriją, rinkdamiesi ir įgyvendindami podėlio strategijas. Taikydami geriausią praktiką ir nuolat stebėdami savo podėlio našumą, galite užtikrinti, kad jūsų svetainė suteiktų greitą ir patikimą patirtį vartotojams visame pasaulyje.