Progresyviosios žiniatinklio programos: „Service Worker“ strategijų įsisavinimas globalioms programoms

Nuolat kintančioje žiniatinklio kūrimo aplinkoje progresyviosios žiniatinklio programos (PWA) tapo galingu būdu teikti įprastoms programoms būdingą patirtį naudojant žiniatinklio technologijas. PWA sėkmės pagrindas yra „service workers“ – nepastebimi herojai, kurie įgalina neprisijungusio režimo funkcionalumą, geresnį našumą ir tiesioginius pranešimus (push notifications). Šis išsamus vadovas gilinsis į pažangias „service worker“ strategijas, suteikdamas jums žinių ir metodų, reikalingų kurti našias, patikimas ir įtraukiančias PWA, kurios sulauktų atgarsio tarp vartotojų visame pasaulyje.

„Service Workers“ esmės supratimas

Prieš gilinantis į pažangias strategijas, prisiminkime pagrindus. „Service worker“ yra JavaScript failas, veikiantis fone, atskirai nuo jūsų pagrindinės žiniatinklio programos. Jis veikia kaip programuojamas tinklo tarpinis serveris (proxy), perimantis tinklo užklausas ir leidžiantis jums:

• Laikyti išteklius talpykloje, kad jie būtų prieinami neprisijungus.
• Valdyti tinklo užklausas ir atsakymus.
• Įdiegti tiesioginius pranešimus.
• Pagerinti programos našumą.

„Service workers“ aktyvuojami, kai vartotojas apsilanko jūsų PWA, ir yra būtini norint pasiekti tikrai „įprastai programai būdingą“ patirtį.

Pagrindinės „Service Worker“ strategijos

Kelios pagrindinės strategijos sudaro efektyvių „service worker“ įgyvendinimų pagrindą:

1. Talpyklos naudojimo strategijos

Talpyklos naudojimas (angl. Caching) yra daugelio PWA privalumų pagrindas. Efektyvios talpyklos strategijos sumažina poreikį gauti išteklius iš tinklo, todėl sutrumpėja įkėlimo laikas ir užtikrinamas prieinamumas neprisijungus. Štai keletas įprastų talpyklos naudojimo strategijų:

• Pirmiausia talpykla (Cache-First): Suteikia pirmenybę išteklių gavimui iš talpyklos. Jei išteklius yra prieinamas, jis pateikiamas nedelsiant. Jei ne, naudojamas tinklas, o atsakymas išsaugomas talpykloje būsimam naudojimui. Ši strategija idealiai tinka statiniams ištekliams, kurie retai keičiasi, pvz., paveikslėliams, CSS ir JavaScript failams.
• Pirmiausia tinklas (Network-First): Pirmiausia bando gauti išteklius iš tinklo. Jei tinklo užklausa nepavyksta (pvz., dėl prasto ryšio ar neprisijungusio režimo), pateikiama talpykloje esanti versija. Ši strategija tinka dinamiškam turiniui, kuris dažnai keičiasi, pvz., API atsakymams.
• Tik talpykla (Cache-Only): Pateikia išteklius tik iš talpyklos. Jei ištekliaus talpykloje nėra, užklausa nepavyksta. Ši strategija naudinga funkcijoms, skirtoms tik neprisijungusiam režimui.
• Tik tinklas (Network-Only): Visada gauna išteklius iš tinklo, aplenkiant talpyklą. Tai naudinga duomenims, kurie visada turi būti naujausi.
• Pasenę duomenys, kol tikrinama (Stale-While-Revalidate): Iš karto pateikia talpykloje esančią versiją, tuo pačiu metu atnaujindama talpyklą fone. Tai užtikrina greitą pradinę patirtį ir garantuoja, kad galiausiai bus prieinami naujausi duomenys. Puikiai tinka turiniui, kuriam nebūtina būti absoliučiai naujausiam.

Pavyzdys (Pirmiausia talpykla):

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

2. „Neprisijungus pirmiausia“ (Offline-First) požiūris

„Neprisijungus pirmiausia“ filosofija teikia pirmenybę PWA kūrimui, kuri veiktų sklandžiai net ir be interneto ryšio. Tai apima:

• Esminių išteklių išsaugojimą talpykloje „service worker“ diegimo metu.
• Prasmingos patirties teikimą neprisijungus, pvz., talpykloje saugomą turinį, formas, kurias galima pateikti vėliau, ar informacinius pranešimus.
• „Network-First“ arba „Stale-While-Revalidate“ strategijos naudojimą dinamiškam turiniui, kad būtų galima jį naudoti neprisijungus, o vėliau, kai įmanoma, atnaujinti vartotojo informaciją.

Pavyzdys (Atsarginis variantas neprisijungus):

self.addEventListener('fetch', function(event) {
  event.respondWith(
    fetch(event.request).catch(function() {
      return caches.match('offline.html'); // Grįžtama prie neprisijungusio puslapio
    })
  );
});

3. Talpykloje esančių išteklių atnaujinimas

Siekiant vartotojams pateikti naujausią turinį, labai svarbu nuolat atnaujinti talpykloje esančius išteklius. „Service workers“ gali atnaujinti talpykloje esančius išteklius keliais būdais:

• Talpyklos „išvalymas“ (Cache Busting): Pridėkite versijos numerį arba unikalų maišos kodą (hash) prie statinių išteklių failų pavadinimų. Kai išteklius pasikeičia, pasikeičia ir failo pavadinimas, o „service worker“ gauna naują versiją.
• Fono sinchronizavimas (Background Sync): Leiskite vartotojams eilėje laikyti veiksmus, kai jie yra neprisijungę, ir sinchronizuoti juos su serveriu, kai atsiranda interneto ryšys.
• Periodinis pakartotinis patvirtinimas (Periodic Revalidation): Periodiškai fone tikrinkite, ar nėra talpykloje esančio turinio atnaujinimų, ir prireikus atnaujinkite talpyklą.

Pavyzdys (Talpyklos „išvalymas“):

Vietoj `style.css` naudokite `style.v1.css` arba `style.css?v=1`.

Pažangios „Service Worker“ technikos

1. Dinaminis talpyklos naudojimas

Dinaminis talpyklos naudojimas apima atsakymų išsaugojimą talpykloje atsižvelgiant į atsakymo arba užklausos turinį. Tai gali būti naudinga talpinant API atsakymus, duomenis iš vartotojo sąveikų ar išteklius, kurie gaunami pagal pareikalavimą. Pasirinkite tinkamas talpyklos strategijas, kad prisitaikytumėte prie įvairių turinio tipų, atnaujinimo dažnumo ir prieinamumo reikalavimų.

Pavyzdys (API atsakymų talpinimas):

self.addEventListener('fetch', function(event) {
  const request = event.request;

  if (request.url.includes('/api/')) {
    event.respondWith(
      caches.match(request).then(function(response) {
        return response || fetch(request).then(function(response) {
          // Į talpyklą įtraukti tik sėkmingus atsakymus (statusas 200)
          if (response && response.status === 200) {
            return caches.open('api-cache').then(function(cache) {
              cache.put(request, response.clone());
              return response;
            });
          }
          return response;
        });
      })
    );
  }
});

2. Tiesioginiai pranešimai (Push Notifications)

„Service workers“ įgalina tiesioginius pranešimus, leidžiančius jūsų PWA įtraukti vartotojus net tada, kai jie aktyviai nenaudoja programos. Tam reikia integruoti tiesioginių pranešimų paslaugą (pvz., „Firebase Cloud Messaging“, „OneSignal“) ir tvarkyti „push“ įvykius savo „service worker“ faile. Įdiekite tiesioginius pranešimus, kad siųstumėte svarbius atnaujinimus, priminimus ar suasmenintus pranešimus vartotojams.

Pavyzdys (Tiesioginių pranešimų tvarkymas):

self.addEventListener('push', function(event) {
  const data = event.data.json();
  self.registration.showNotification(data.title, {
    body: data.body,
    icon: 'icon.png'
  });
});

3. Fono sinchronizavimas

Fono sinchronizavimas leidžia jūsų PWA eilėje laikyti tinklo užklausas ir bandyti jas pakartoti vėliau, kai atsiranda interneto ryšys. Tai ypač naudinga tvarkant formų pateikimus ar duomenų atnaujinimus, kai vartotojas yra neprisijungęs. Įdiekite fono sinchronizavimą naudodami `SyncManager` API.

Pavyzdys (Fono sinchronizavimas):

// Jūsų pagrindinės programos kode
navigator.serviceWorker.ready.then(function(registration) {
  registration.sync.register('my-sync-event')
    .then(function() {
      console.log('Sync registered');
    })
    .catch(function(err) {
      console.log('Sync registration failed: ', err);
    });
});

// Jūsų service worker faile
self.addEventListener('sync', function(event) {
  if (event.tag == 'my-sync-event') {
    event.waitUntil(
      // Atlikti veiksmus, susijusius su 'my-sync-event'
    );
  }
});

4. Kodo skaidymas ir tingusis įkėlimas (Lazy Loading)

Norėdami pagerinti pradinį įkėlimo laiką, apsvarstykite galimybę padalinti savo kodą į mažesnes dalis ir tingiai įkelti neesminius išteklius. „Service workers“ gali padėti valdyti šias dalis, jas talpindami ir pateikdami pagal poreikį.

5. Optimizavimas pagal tinklo sąlygas

Regionuose su nepatikimu ar lėtu interneto ryšiu įdiekite strategijas, kurios prisitaikytų prie šių sąlygų. Tai gali apimti mažesnės raiškos vaizdų naudojimą, supaprastintų programos versijų pateikimą arba protingą talpyklos strategijų koregavimą atsižvelgiant į tinklo greitį. Naudokite `NetworkInformation` API ryšio greičiui nustatyti.

Gerosios praktikos kuriant globalias PWA

Kuriant PWA pasaulinei auditorijai, reikia atidžiai apsvarstyti kultūrinius ir techninius niuansus:

1. Internacionalizacija (i18n) ir lokalizacija (l10n)

• Kalbų palaikymas: Teikite palaikymą kelioms kalboms. Naudokite `Accept-Language` antraštę, kad nustatytumėte vartotojo pageidaujamą kalbą ir pateiktumėte atitinkamą turinį.
• Valiutos formatavimas: Naudokite tinkamus valiutų formatus ir simbolius skirtingiems regionams.
• Datos ir laiko formatai: Pritaikykite datos ir laiko formatus prie vietinių konvencijų.
• Iš dešinės į kairę (RTL) palaikymas: Užtikrinkite, kad jūsų PWA palaikytų RTL kalbas, tokias kaip arabų ir hebrajų.
• Pavyzdys (i18n su JavaScript): Naudokite bibliotekas, tokias kaip `i18next` ar `formatjs`, tvirtam i18n įgyvendinimui.

2. Našumo optimizavimas

• Sumažinkite HTTP užklausų skaičių: Sumažinkite užklausų skaičių sujungdami ir įterpdami CSS bei JavaScript failus.
• Optimizuokite paveikslėlius: Naudokite optimizuotus paveikslėlių formatus (pvz., WebP), suspauskite paveikslėlius ir pateikite prisitaikančius paveikslėlius pagal ekrano dydį.
• Kodo skaidymas ir tingusis įkėlimas: Iš pradžių įkelkite tik būtiną kodą, o kitas programos dalis įkelkite tingiai.
• Sumažinkite kodą (Minify Code): Sumažinkite CSS ir JavaScript failų dydį juos sumažindami.
• Naudokite turinio pristatymo tinklą (CDN): Paskirstykite savo programos išteklius per CDN, kad sumažintumėte delsą vartotojams visame pasaulyje.

3. Vartotojo patirties (UX) aspektai

• Prieinamumas: Užtikrinkite, kad jūsų PWA būtų prieinama vartotojams su negalia. Naudokite semantinį HTML, pateikite alternatyvų tekstą paveikslėliams ir užtikrinkite pakankamą spalvų kontrastą.
• Vartotojo sąsajos (UI) dizainas: Sukurkite patogią vartotojo sąsają, kurią būtų lengva naršyti ir suprasti.
• Testavimas: Išbandykite savo PWA įvairiuose įrenginiuose ir tinklo sąlygomis, kad užtikrintumėte nuoseklią patirtį visiems vartotojams. Apsvarstykite galimybę testuoti tiek stacionariuose kompiuteriuose, tiek mobiliuosiuose įrenginiuose, kad užtikrintumėte, jog UI/UX yra nuoseklus ir tinkamas.
• Progresyvus tobulinimas: Kurkite savo PWA taip, kad ji teiktų pagrindinį funkcionalumą net senesnėse naršyklėse, o šiuolaikinėse naršyklėse ją palaipsniui tobulinkite pažangiomis funkcijomis.

4. Saugumas

• HTTPS: Visada teikite savo PWA per HTTPS, kad užtikrintumėte saugų ryšį.
• Saugus talpyklos naudojimas: Apsaugokite jautrius duomenis, saugomus talpykloje.
• Tarpvietinio scenarijų vykdymo (XSS) prevencija: Užkirskite kelią XSS atakoms valydami vartotojo įvestis ir specialiais simboliais pakeisdami išvestį.

5. Pasaulinė vartotojų bazė

• Serverio vieta: Apsvarstykite, kur yra jūsų serverio infrastruktūra, palyginti su jūsų vartotojais. Pasauliniu mastu paskirstytas serverių tinklas yra labai svarbus pasauliniam prieinamumui.
• Laiko juostos: Užtikrinkite, kad jūsų PWA teisingai tvarkytų laiko juostas. Rodykite datas ir laikus vietiniais formatais ir prisitaikykite prie kintančių vasaros laiko (DST) grafikų.
• Kultūrinis jautrumas: Būkite atidūs kultūriniams skirtumams savo dizaine ir pranešimuose. Kas veikia vienoje kultūroje, gali nesulaukti atgarsio kitoje. Atlikite išsamius vartotojų tyrimus savo tikslinėse rinkose.
• Atitiktis: Laikykitės atitinkamų duomenų privatumo taisyklių, tokių kaip GDPR, CCPA ir kitų, rinkose, kuriose naudojama jūsų PWA.

Įrankiai ir ištekliai

Keli įrankiai ir ištekliai gali padėti jums kurti ir optimizuoti savo PWA:

• Workbox: „Google“ sukurta biblioteka, kuri supaprastina „service worker“ įgyvendinimą ir talpyklos naudojimą.
• Lighthouse: Atvirojo kodo, automatizuotas įrankis žiniatinklio programų kokybei gerinti. Naudokite jį savo PWA našumui, prieinamumui ir gerosioms praktikoms audituoti.
• Web App Manifest Generator: Padeda sukurti žiniatinklio programos manifesto failą, kuris apibrėžia, kaip jūsų PWA turėtų elgtis, kai ji įdiegiama vartotojo įrenginyje.
• Naršyklės kūrėjo įrankiai: Naudokite naršyklės kūrėjo įrankius, kad patikrintumėte ir derintumėte savo „service worker“, talpyklą ir tinklo užklausas.
• MDN Web Docs: Išsami dokumentacija apie žiniatinklio technologijas, įskaitant „service workers“, talpyklos naudojimą ir žiniatinklio programos manifestą.
• Google Developers Documentation: Ištirkite „Google“ dokumentaciją apie PWA ir „service workers“.

Išvada

„Service workers“ yra sėkmingų PWA pagrindas, įgalinantis funkcijas, kurios gerina našumą, patikimumą ir vartotojų įsitraukimą. Įvaldę šiame vadove aprašytas pažangias strategijas, galite kurti globalias programas, kurios teikia išskirtinę patirtį įvairiose rinkose. Nuo talpyklos strategijų ir „neprisijungus pirmiausia“ principų iki tiesioginių pranešimų ir fono sinchronizavimo – galimybės yra didžiulės. Pasinaudokite šiomis technikomis, optimizuokite savo PWA našumui ir pasauliniams aspektams ir suteikite savo vartotojams išties nepaprastą žiniatinklio patirtį. Nepamirškite nuolat testuoti ir kartoti, kad suteiktumėte geriausią įmanomą vartotojo patirtį.