Progresyviosios žiniatinklio programos: pažangūs „Service Worker“ modeliai pasaulinei sėkmei

Progresyviosios žiniatinklio programos (PWA) pakeitė mūsų patirtį internete, siūlydamos programėlėms būdingas funkcijas tiesiog naršyklėje. PWA funkcionalumo pagrindas yra „Service Worker“ – scenarijus, veikiantis fone ir leidžiantis naudoti tokias funkcijas kaip prieiga neprisijungus, tiesioginiai pranešimai ir foninis sinchronizavimas. Nors pagrindiniai „service worker“ diegimai yra gana paprasti, norint sukurti tikrai patikimas ir įtraukiančias PWA, ypač skirtas pasaulinei auditorijai, būtina pasinaudoti pažangiais modeliais.

Pagrindų supratimas: „Service Workers“ iš naujo

Prieš gilinantis į pažangius modelius, trumpai pakartokime pagrindines „service workers“ sąvokas.

• „Service workers“ yra „JavaScript“ failai, veikiantys kaip tarpininkas tarp žiniatinklio programos ir tinklo.
• Jie veikia atskiroje gijoje, nepriklausomai nuo pagrindinės naršyklės gijos, užtikrindami, kad neblokuotų vartotojo sąsajos.
• „Service workers“ turi prieigą prie galingų API, įskaitant „Cache API“, „Fetch API“ ir „Push API“.
• Jie turi gyvavimo ciklą: registracija, diegimas, aktyvavimas ir nutraukimas.

Ši architektūra leidžia „service workers“ perimti tinklo užklausas, podėliuoti išteklius, teikti turinį neprisijungus ir valdyti fonines užduotis, smarkiai pagerinant vartotojo patirtį, ypač vietovėse su nepatikimu tinklo ryšiu. Įsivaizduokite vartotoją Indijos kaime, kuris naudojasi naujienų PWA net su protarpiniu 2G ryšiu – gerai įdiegtas „service worker“ tai leidžia.

Pažangios podėliavimo strategijos: daugiau nei paprastas išankstinis podėliavimas

Podėliavimas yra bene svarbiausia „service worker“ funkcija. Nors paprastas išankstinis podėliavimas (būtiniausių išteklių podėliavimas diegimo metu) yra geras atspirties taškas, optimaliam našumui ir efektyviam išteklių valdymui reikalingos pažangios podėliavimo strategijos. Skirtingos strategijos tinka skirtingų tipų turiniui.

Pirmiausia podėlis, po to tinklas (Cache-First, Network-Fallback)

Ši strategija teikia pirmenybę podėliui. „Service worker“ pirmiausia patikrina, ar prašomas išteklius yra podėlyje. Jei taip, iškart pateikiama podėlyje esanti versija. Jei ne, „service worker“ gauna išteklių iš tinklo, podėliuoja jį būsimam naudojimui ir tada pateikia vartotojui. Šis metodas užtikrina puikų palaikymą neprisijungus ir greitą dažnai naudojamo turinio įkėlimo laiką. Tinka statiniams ištekliams, tokiems kaip vaizdai, šriftai ir stilių lentelės.

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

            

              
                Copy
              
            
          

Pirmiausia tinklas, po to podėlis (Network-First, Cache-Fallback)

Ši strategija teikia pirmenybę tinklui. „Service worker“ pirmiausia bando gauti išteklių iš tinklo. Jei tinklo užklausa sėkminga, išteklius pateikiamas vartotojui ir podėliuojamas būsimam naudojimui. Jei tinklo užklausa nepavyksta (pvz., dėl interneto ryšio nebuvimo), „service worker“ grįžta prie podėlio. Šis metodas užtikrina, kad vartotojas visada gautų naujausią turinį, kai yra prisijungęs, ir tuo pačiu suteikia prieigą prie podėlyje esančių versijų neprisijungus. Idealiai tinka dinamiškam turiniui, kuris dažnai keičiasi, pavyzdžiui, naujienų straipsniams ar socialinių tinklų srautams.

            
self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    fetch(event.request).then(response => {
      return caches.open('dynamic-cache').then(cache => {
        cache.put(event.request, response.clone());
        return response;
      });
    }).catch(error => {
      return caches.match(event.request);
    })
  );
});

            

              
                Copy
              
            
          

Tik podėlis (Cache-Only)

Ši strategija pateikia išteklius išskirtinai iš podėlio. Jei išteklius nerandamas podėlyje, užklausa nepavyks. Šis metodas tinka ištekliams, kurie yra žinomi kaip statiniai ir mažai tikėtina, kad pasikeis, pavyzdžiui, pagrindiniams programos failams ar iš anksto įdiegtiems ištekliams.

Tik tinklas (Network-Only)

Ši strategija visada gauna išteklius iš tinklo, visiškai apeidama podėlį. Šis metodas tinka ištekliams, kurių niekada nereikėtų podėliuoti, pavyzdžiui, jautriems duomenims ar realaus laiko informacijai.

Pasenęs, kol atnaujinama (Stale-While-Revalidate)

Ši strategija iškart pateikia podėlyje esančią ištekliaus versiją, tuo pačiu metu gaudama naujausią versiją iš tinklo ir atnaujindama podėlį fone. Šis metodas užtikrina labai greitą pradinį įkėlimo laiką, tuo pačiu užtikrinant, kad vartotojas gautų naujausią turinį, kai tik jis taps prieinamas. Puikus kompromisas tarp greičio ir naujumo, dažnai naudojamas dažnai atnaujinamam turiniui, kur nedidelis vėlavimas yra priimtinas. Įsivaizduokite prekių sąrašų rodymą el. prekybos PWA; vartotojas iškart mato podėlyje esančias kainas, o naujausios kainos gaunamos ir podėliuojamos fone.

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

            

              
                Copy
              
            
          

Foninis sinchronizavimas: nepatikimo tinklo ryšio valdymas

Foninis sinchronizavimas leidžia „service workers“ atidėti užduotis, kol įrenginys turės stabilų tinklo ryšį. Tai ypač naudinga operacijoms, kurioms reikalinga prieiga prie tinklo, bet kurios nėra kritiškai svarbios laiko atžvilgiu, pavyzdžiui, formų pateikimui ar duomenų atnaujinimui serveryje. Apsvarstykite vartotoją Indonezijoje, kuris pildo kontaktų formą PWA keliaudamas per regioną su nepatikimais mobiliaisiais duomenimis. Foninis sinchronizavimas užtikrina, kad formos pateikimas būtų įtrauktas į eilę ir išsiųstas automatiškai, kai ryšys bus atkurtas.

Norėdami naudoti foninį sinchronizavimą, pirmiausia turite jį užregistruoti savo „service worker“:

            
self.addEventListener('sync', event => {
  if (event.tag === 'my-background-sync') {
    event.waitUntil(doSomeBackgroundTask());
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

Tada savo žiniatinklio programoje galite paprašyti foninio sinchronizavimo:

            
navigator.serviceWorker.ready.then(swRegistration => {
  return swRegistration.sync.register('my-background-sync');
});

            

              
                Copy
              
            
          

event.tag leidžia atskirti skirtingas foninio sinchronizavimo užklausas. event.waitUntil() metodas nurodo naršyklei palaukti, kol užduotis bus baigta, prieš nutraukiant „service worker“.

Tiesioginiai pranešimai: aktyvus vartotojų įtraukimas

Tiesioginiai pranešimai leidžia „service workers“ siųsti pranešimus vartotojams net tada, kai žiniatinklio programa nėra aktyviai veikianti naršyklėje. Tai galingas įrankis, skirtas pakartotinai įtraukti vartotojus ir teikti savalaikę informaciją. Įsivaizduokite vartotoją Brazilijoje, gaunantį pranešimą apie staigų išpardavimą savo mėgstamoje el. prekybos PWA, net jei jis tą dieną nesilankė svetainėje. Tiesioginiai pranešimai gali padidinti srautą ir konversijas.

Norėdami naudoti tiesioginius pranešimus, pirmiausia turite gauti vartotojo leidimą:

            
navigator.serviceWorker.ready.then(swRegistration => {
  return swRegistration.pushManager.subscribe({
    userVisibleOnly: true,
    applicationServerKey: 'YOUR_PUBLIC_VAPID_KEY'
  });
}).then(subscription => {
  // Send subscription details to your server
});

            

              
                Copy
              
            
          

Jums taip pat reikės savanoriško programos serverio identifikavimo (VAPID) raktų poros, kad galėtumėte saugiai identifikuoti savo programą tiesioginių pranešimų paslaugoms. Viešasis raktas yra įtraukiamas į prenumeratos užklausą, o privatus raktas naudojamas pasirašyti tiesioginių pranešimų duomenis jūsų serveryje.

Kai turite prenumeratą, galite siųsti tiesioginius pranešimus iš savo serverio naudodami biblioteką, pavyzdžiui, „web-push“:

            
const webpush = require('web-push');

webpush.setVapidDetails(
  'mailto:your_email@example.com',
  'YOUR_PUBLIC_VAPID_KEY',
  'YOUR_PRIVATE_VAPID_KEY'
);

const pushSubscription = {
  endpoint: '...', // User's subscription endpoint
  keys: { p256dh: '...', auth: '...' } // User's encryption keys
};

const payload = JSON.stringify({
  title: 'New Notification!',
  body: 'Check out this awesome offer!',
  icon: '/images/icon.png'
});

webpush.sendNotification(pushSubscription, payload)
  .catch(error => console.error(error));

            

              
                Copy
              
            
          

Kliento pusėje, savo „service worker“, galite klausytis tiesioginių pranešimų įvykių:

            
self.addEventListener('push', event => {
  const payload = event.data.json();

  event.waitUntil(
    self.registration.showNotification(payload.title, {
      body: payload.body,
      icon: payload.icon
    })
  );
});

            

              
                Copy
              
            
          

Turinio atnaujinimų tvarkymas: užtikrinimas, kad vartotojai matytų naujausią versiją

Vienas iš podėliavimo iššūkių yra užtikrinti, kad vartotojai matytų naujausią jūsų turinio versiją. Šiam tikslui galima naudoti kelias strategijas:

Versijuoti ištekliai

Įtraukite versijos numerį į savo išteklių failų pavadinimus (pvz., `style.v1.css`, `script.v2.js`). Atnaujindami išteklių, pakeiskite versijos numerį. „Service worker“ traktuos atnaujintą išteklių kaip naują ir atitinkamai jį podėliuos. Ši strategija ypač efektyvi statiniams ištekliams, kurie retai keičiasi. Pavyzdžiui, muziejaus PWA galėtų versijuoti savo eksponatų vaizdus ir aprašymus, kad lankytojai visada turėtų prieigą prie naujausios informacijos.

Podėlio „pramušimas“ (Cache Busting)

Pridėkite užklausos eilutę prie savo išteklių URL (pvz., `style.css?v=1`, `script.js?v=2`). Užklausos eilutė veikia kaip podėlio „pramušėjas“, priverčiantis naršyklę gauti naujausią ištekliaus versiją. Tai panašu į versijuotus išteklius, bet leidžia išvengti pačių failų pervadinimo.

„Service Worker“ atnaujinimai

Pats „service worker“ gali būti atnaujintas. Kai naršyklė aptinka naują „service worker“ versiją, ji ją įdiegs fone. Naujasis „service worker“ perims valdymą, kai vartotojas uždarys ir vėl atidarys programą. Norėdami priverstinai atnaujinti iš karto, galite iškviesti `self.skipWaiting()` diegimo įvykyje ir `self.clients.claim()` aktyvavimo įvykyje. Šis metodas užtikrina, kad visi klientai, kuriuos valdė ankstesnis „service worker“, iš karto bus valdomi naujojo.

            
self.addEventListener('install', event => {
  // Force the waiting service worker to become the active service worker.
  self.skipWaiting();
});

self.addEventListener('activate', event => {
  // Become available to all matching pages
  event.waitUntil(self.clients.claim());
});

            

              
                Copy
              
            
          

Internacionalizavimo ir lokalizavimo aspektai

Kuriant PWA pasaulinei auditorijai, internacionalizavimas (i18n) ir lokalizavimas (l10n) yra nepaprastai svarbūs. „Service workers“ atlieka lemiamą vaidmenį efektyviai teikiant lokalizuotą turinį.

Lokalizuotų išteklių podėliavimas

Podėliuokite skirtingas savo išteklių versijas pagal vartotojo kalbą. Naudokite `Accept-Language` antraštę užklausoje, kad nustatytumėte vartotojo pageidaujamą kalbą ir pateiktumėte atitinkamą podėlyje esančią versiją. Pavyzdžiui, jei vartotojas iš Prancūzijos prašo straipsnio, „service worker“ turėtų teikti pirmenybę prancūziškai straipsnio versijai podėlyje. Galite naudoti skirtingus podėlių pavadinimus ar raktus skirtingoms kalboms.

Dinaminio turinio lokalizavimas

Jei jūsų turinys generuojamas dinamiškai, naudokite internacionalizavimo biblioteką (pvz., „i18next“), kad formatuotumėte datas, skaičius ir valiutas pagal vartotojo lokalę. „Service worker“ gali podėliuoti lokalizuotus duomenis ir pateikti juos vartotojui neprisijungus. Apsvarstykite kelionių PWA, rodančią skrydžių kainas; „service worker“ turėtų užtikrinti, kad kainos būtų rodomos vartotojo vietine valiuta ir formatu.

Kalbos paketai neprisijungus

Programoms su dideliu teksto kiekiu apsvarstykite galimybę pateikti kalbos paketus neprisijungus. Vartotojai gali atsisiųsti savo pageidaujamos kalbos paketą, leidžiantį jiems pasiekti programos turinį neprisijungus savo gimtąja kalba. Tai gali būti ypač naudinga vietovėse su ribotu ar nepatikimu interneto ryšiu.

„Service Workers“ derinimas ir testavimas

„Service workers“ derinimas gali būti sudėtingas, nes jie veikia fone ir turi sudėtingą gyvavimo ciklą. Štai keletas patarimų, kaip derinti ir testuoti savo „service workers“:

• Naudokite „Chrome DevTools“: „Chrome DevTools“ suteikia specialią skiltį „service workers“ tikrinimui. Galite peržiūrėti „service worker“ būseną, žurnalus, podėlio saugyklą ir tinklo užklausas.
• Naudokite `console.log()` sakinį: Pridėkite `console.log()` sakinius į savo „service worker“, kad galėtumėte sekti jo vykdymo eigą ir nustatyti galimas problemas.
• Naudokite `debugger` sakinį: Įterpkite `debugger` sakinį į savo „service worker“ kodą, kad sustabdytumėte vykdymą ir patikrintumėte esamą būseną.
• Testuokite skirtinguose įrenginiuose ir tinklo sąlygose: Testuokite savo „service worker“ įvairiuose įrenginiuose ir tinklo sąlygose, kad įsitikintumėte, jog jis veikia kaip tikėtasi visais scenarijais. Naudokite „Chrome DevTools“ tinklo droseliavimo funkciją, kad imituotumėte skirtingus tinklo greičius ir neprisijungimo sąlygas.
• Naudokite testavimo karkasus: Pasinaudokite testavimo karkasais, tokiais kaip „Workbox“ testavimo įrankiai ar „Jest“, kad rašytumėte vienetinius ir integracinius testus savo „service worker“.

Našumo optimizavimo patarimai

Jūsų „service worker“ našumo optimizavimas yra labai svarbus, siekiant užtikrinti sklandžią ir jautrią vartotojo patirtį.

• Išlaikykite savo „service worker“ kodą „liesą“: Sumažinkite kodo kiekį savo „service worker“, kad sumažintumėte jo paleidimo laiką ir atminties naudojimą.
• Naudokite efektyvias podėliavimo strategijas: Pasirinkite podėliavimo strategijas, kurios labiausiai tinka jūsų turiniui, kad sumažintumėte tinklo užklausų skaičių ir padidintumėte podėlio pataikymų skaičių.
• Optimizuokite savo podėlio saugyklą: Efektyviai naudokite „Cache API“, kad greitai saugotumėte ir gautumėte išteklius. Venkite saugoti nereikalingus duomenis podėlyje.
• Naudokite foninį sinchronizavimą apgalvotai: Naudokite foninį sinchronizavimą tik toms užduotims, kurios nėra kritiškai svarbios laiko atžvilgiu, kad nepaveiktumėte vartotojo patirties.
• Stebėkite savo „service worker“ našumą: Naudokite našumo stebėjimo įrankius, kad sektumėte savo „service worker“ našumą ir nustatytumėte galimas kliūtis.

Saugumo aspektai

„Service workers“ veikia su padidintomis privilegijomis ir gali būti potencialiai išnaudoti, jei nėra saugiai įdiegti. Štai keletas saugumo aspektų, kuriuos reikia turėti omenyje:

• Pateikite savo PWA per HTTPS: „Service workers“ gali būti registruojami tik puslapiuose, pateikiamuose per HTTPS. Tai užtikrina, kad ryšys tarp žiniatinklio programos ir „service worker“ yra užšifruotas.
• Tikrinkite vartotojo įvestį: Tikrinkite visą vartotojo įvestį, kad išvengtumėte tarp svetainių scenarijų (XSS) atakų.
• Sanitarizuokite duomenis: Sanitarizuokite visus duomenis, gautus iš išorinių šaltinių, kad išvengtumėte kodo injekcijos atakų.
• Naudokite turinio saugumo politiką (CSP): Naudokite CSP, kad apribotumėte šaltinius, iš kurių jūsų PWA gali įkelti išteklius.
• Reguliariai atnaujinkite savo „service worker“: Atnaujinkite savo „service worker“ su naujausiais saugumo pataisymais.

Pažangių „Service Worker“ diegimų pavyzdžiai iš realaus pasaulio

Keletas kompanijų sėkmingai įdiegė pažangius „service worker“ modelius, siekdamos pagerinti savo PWA našumą ir vartotojo patirtį. Štai keletas pavyzdžių:

• Google Maps Go: „Google Maps Go“ yra lengva „Google Maps“ versija, skirta žemesnės klasės įrenginiams ir nepatikimiems tinklo ryšiams. Ji naudoja pažangias podėliavimo strategijas, kad suteiktų prieigą prie žemėlapių ir maršrutų neprisijungus. Tai užtikrina, kad vartotojai vietovėse su prastu ryšiu vis tiek galėtų efektyviai naviguoti.
• Twitter Lite: „Twitter Lite“ yra PWA, teikianti greitą ir duomenis taupančią „Twitter“ patirtį. Ji naudoja foninį sinchronizavimą, kad įkeltų „tvytus“, kai įrenginys turi stabilų tinklo ryšį. Tai leidžia vartotojams vietovėse su protarpiniu ryšiu toliau naudotis „Twitter“ be pertrūkių.
• Starbucks PWA: „Starbucks“ PWA leidžia vartotojams naršyti meniu, pateikti užsakymus ir apmokėti pirkinius net neprisijungus. Ji naudoja tiesioginius pranešimus, kad įspėtų vartotojus, kai jų užsakymai yra paruošti atsiimti. Tai pagerina klientų patirtį ir didina klientų įsitraukimą.

Išvada: pažangių „Service Worker“ modelių pritaikymas pasaulinei PWA sėkmei

Pažangūs „service worker“ modeliai yra būtini kuriant patikimas, įtraukiančias ir našias PWA, kurios gali klestėti įvairiose pasaulio aplinkose. Įvaldę podėliavimo strategijas, foninį sinchronizavimą, tiesioginius pranešimus ir turinio atnaujinimo mechanizmus, galite sukurti PWA, kurios suteikia vientisą vartotojo patirtį nepriklausomai nuo tinklo sąlygų ar vietos. Teikdami pirmenybę internacionalizavimui ir lokalizavimui, galite užtikrinti, kad jūsų PWA būtų prieinama ir aktuali vartotojams visame pasaulyje. Webui toliau evoliucionuojant, „service workers“ vaidins vis svarbesnį vaidmenį teikiant geriausią įmanomą vartotojo patirtį. Pasinaudokite šiais pažangiais modeliais, kad išliktumėte priekyje ir kurtumėte PWA, kurios yra tikrai pasaulinio masto ir poveikio. Ne tik kurkite PWA; kurkite PWA, kuri veikia *visur*.