Frontend Service Worker: Paplašinātā kešatmiņa un fona sinhronizācija

Service Worker ir revolucionizējuši tīmekļa izstrādi, ienesot pārlūkprogrammā natīvām lietotnēm līdzīgas iespējas. Tie darbojas kā programmējams tīkla starpniekserveris, pārtverot tīkla pieprasījumus un ļaujot jums kontrolēt kešatmiņas un bezsaistes darbību. Šajā rakstā aplūkotas Service Worker paplašinātās tehnikas, koncentrējoties uz sarežģītām kešatmiņas stratēģijām un uzticamu fona sinhronizāciju, lai jūs varētu veidot stabilas un veiktspējīgas tīmekļa lietotnes globālai auditorijai.

Pamatu izpratne: Ātrs atskats

Pirms iedziļināmies paplašinātos jēdzienos, īsi atkārtosim pamatus:

• Reģistrācija: Pirmais solis ir reģistrēt Service Worker jūsu galvenajā JavaScript failā.
• Instalēšana: Instalēšanas laikā jūs parasti iepriekš kešatmiņā saglabājat būtiskus resursus, piemēram, HTML, CSS un JavaScript failus.
• Aktivizēšana: Pēc instalēšanas Service Worker aktivizējas un pārņem kontroli pār lapu.
• Pārtveršana: Service Worker pārtver tīkla pieprasījumus, izmantojot fetch notikumu.
• Kešatmiņas izmantošana: Jūs varat saglabāt pieprasījumu atbildes kešatmiņā, izmantojot Cache API.

Lai iegūtu dziļāku izpratni, skatiet oficiālo Mozilla Developer Network (MDN) dokumentāciju un Google's Workbox bibliotēku.

Paplašinātās kešatmiņas stratēģijas

Efektīva kešatmiņas izmantošana ir izšķiroša, lai nodrošinātu vienmērīgu un veiktspējīgu lietotāja pieredzi, īpaši vietās ar neuzticamu tīkla savienojumu. Šeit ir dažas paplašinātās kešatmiņas stratēģijas:

1. Vispirms kešatmiņa, pēc tam tīkls

Šī stratēģija prioritizē kešatmiņu. Ja pieprasītais resurss ir pieejams kešatmiņā, tas tiek nekavējoties pasniegts. Pretējā gadījumā Service Worker iegūst resursu no tīkla un saglabā to kešatmiņā turpmākai lietošanai. Tas ir optimāli statiskiem resursiem, kas reti mainās.

Piemērs:

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

              
                Copy
              
            
          

2. Vispirms tīkls, pēc tam kešatmiņa

Šī stratēģija prioritizē tīklu. Service Worker vispirms mēģina iegūt resursu no tīkla. Ja tīkls nav pieejams vai pieprasījums neizdodas, tas atgriežas pie kešatmiņas. Tas ir piemērots bieži atjauninātiem resursiem, kur vēlaties nodrošināt, ka lietotājiem vienmēr ir jaunākā versija, kad tie ir tiešsaistē.

Piemērs:

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

              
                Copy
              
            
          

3. Kešatmiņa, tad tīkls

Šī stratēģija pasniedz saturu no kešatmiņas nekavējoties, vienlaikus fonā atjauninot kešatmiņu ar jaunāko versiju no tīkla. Tas nodrošina ātru sākotnējo ielādi un nodrošina, ka kešatmiņa vienmēr ir aktuāla. Tomēr lietotājs sākotnēji var redzēt nedaudz novecojušu saturu.

Piemērs:

            self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request)
      .then(cachedResponse => {
        // Update the cache in the background
        const fetchPromise = fetch(event.request).then(networkResponse => {
          caches.open('dynamic-cache').then(cache => {
            cache.put(event.request.url, networkResponse.clone());
            return networkResponse;
          });
        });
        // Return the cached response if available, otherwise wait for the network.
        return cachedResponse || fetchPromise;
      })
  );
});
            

              
                Copy
              
            
          

4. Novecojis-kamēr-pārbauda (Stale-While-Revalidate)

Līdzīgi kā "Kešatmiņa, tad tīkls", šī stratēģija pasniedz saturu no kešatmiņas nekavējoties, kamēr fonā atjaunina kešatmiņu. To bieži uzskata par labāku, jo tas samazina uztverto latentumu. Tā ir piemērota resursiem, kur nedaudz novecojušu datu rādīšana ir pieņemama apmaiņā pret ātrumu.

5. Tikai tīkls

Šī stratēģija liek Service Worker vienmēr iegūt resursu no tīkla. Tā ir noderīga resursiem, kurus nekad nevajadzētu saglabāt kešatmiņā, piemēram, izsekošanas pikseļiem vai API galapunktiem, kas prasa reāllaika datus.

6. Tikai kešatmiņa

Šī stratēģija liek Service Worker izmantot tikai kešatmiņu. Ja resurss netiek atrasts kešatmiņā, pieprasījums neizdosies. Tas var būt noderīgi ļoti specifiskos scenārijos vai strādājot ar zināmiem tikai bezsaistes resursiem.

7. Dinamiskā kešatmiņa ar laika ierobežojumu

Lai novērstu kešatmiņas neierobežotu augšanu, varat ieviest kešatmiņā saglabāto resursu laika ierobežojumu. Tas ietver laika zīmoga glabāšanu, kad resurss tika saglabāts kešatmiņā, un periodisku resursu noņemšanu, kas ir pārsnieguši noteiktu vecumu.

Piemērs (konceptuāls):

            // Pseudo-code
function cacheWithExpiration(request, cacheName, maxAge) {
  caches.match(request).then(response => {
    if (response) {
      // Check if the cached response is still valid based on its timestamp
      if (isExpired(response, maxAge)) {
        // Fetch from the network and update the cache
        fetchAndCache(request, cacheName);
      } else {
        return response;
      }
    } else {
      // Fetch from the network and cache
      fetchAndCache(request, cacheName);
    }
  });
}

function fetchAndCache(request, cacheName) {
  fetch(request).then(networkResponse => {
    caches.open(cacheName).then(cache => {
      cache.put(request.url, networkResponse.clone());
      // Store the timestamp with the cached response (e.g., using IndexedDB)
      storeTimestamp(request.url, Date.now());
      return networkResponse;
    });
  });
}
            

              
                Copy
              
            
          

8. Workbox izmantošana kešatmiņas stratēģijām

Google Workbox bibliotēka ievērojami vienkāršo Service Worker izstrādi, nodrošinot iepriekš izveidotus moduļus biežiem uzdevumiem, piemēram, kešatmiņas izmantošanai. Tā piedāvā dažādas kešatmiņas stratēģijas, kuras varat viegli konfigurēt. Workbox arī apstrādā sarežģītus scenārijus, piemēram, kešatmiņas invalidāciju un versiju pārvaldību.

Piemērs (izmantojot Workbox CacheFirst stratēģiju):

            import { registerRoute } from 'workbox-routing';
import { CacheFirst } from 'workbox-strategies';

registerRoute(
  '/images/.*\.jpg/',
  new CacheFirst({
    cacheName: 'image-cache',
    plugins: [
      new workbox.expiration.ExpirationPlugin({
        maxEntries: 60,
        maxAgeSeconds: 30 * 24 * 60 * 60, // 30 Days
      }),
    ],
  })
);
            

              
                Copy
              
            
          

Fona sinhronizācija

Fona sinhronizācija ļauj jūsu tīmekļa lietotnei atlikt uzdevumus, līdz lietotājam ir stabils interneta savienojums. Tas ir īpaši noderīgi darbībām, piemēram, veidlapu iesniegšanai, ziņojumu sūtīšanai vai failu augšupielādei. Tas nodrošina, ka šīs darbības tiek pabeigtas pat tad, ja lietotājs ir bezsaistē vai viņam ir pārtraukts savienojums.

Kā darbojas fona sinhronizācija

1. Reģistrācija: Tīmekļa lietotne reģistrē fona sinhronizācijas notikumu ar Service Worker.
2. Bezsaistes darbība: Kad lietotājs veic darbību, kas prasa sinhronizāciju, lietotne saglabā datus lokāli (piemēram, IndexedDB).
3. Notikuma aktivizēšana: Service Worker klausās sync notikumu.
4. Sinhronizācija: Kad lietotājs atgūst savienojumu, pārlūkprogramma aktivizē sync notikumu Service Worker.
5. Datu izgūšana: Service Worker izgūst saglabātos datus un mēģina tos sinhronizēt ar serveri.
6. Apstiprinājums: Pēc veiksmīgas sinhronizācijas vietējie dati tiek noņemti.

Piemērs: Fona veidlapas iesniegšanas ieviešana

Apskatīsim scenāriju, kurā lietotājs aizpilda veidlapu bezsaistē.

1. Saglabājiet veidlapas datus: Kad lietotājs iesniedz veidlapu, saglabājiet veidlapas datus IndexedDB.

            // In your main JavaScript file
async function submitFormOffline(formData) {
  try {
    const db = await openDatabase(); // Assumes you have a function to open your IndexedDB database
    const tx = db.transaction('formSubmissions', 'readwrite');
    const store = tx.objectStore('formSubmissions');
    await store.add(formData);
    await tx.done;
    // Register background sync event
    navigator.serviceWorker.ready.then(registration => {
      return registration.sync.register('form-submission');
    });
    console.log('Form data saved for background submission.');
  } catch (error) {
    console.error('Error saving form data for background submission:', error);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Reģistrējiet sinhronizācijas notikumu: Reģistrējiet sinhronizācijas notikumu ar unikālu atzīmi (piemēram, 'form-submission').

            // Inside your service worker
self.addEventListener('sync', event => {
  if (event.tag === 'form-submission') {
    event.waitUntil(
      processFormSubmissions()
    );
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. Apstrādājiet veidlapu iesniegumus: Funkcija processFormSubmissions izgūst saglabātos veidlapas datus no IndexedDB un mēģina tos iesniegt serverim.

            // Inside your service worker
async function processFormSubmissions() {
  try {
    const db = await openDatabase();
    const tx = db.transaction('formSubmissions', 'readwrite');
    const store = tx.objectStore('formSubmissions');
    let cursor = await store.openCursor();

    while (cursor) {
      const formData = cursor.value;
      const key = cursor.key;
      try {
        const response = await fetch('/api/submit-form', {
          method: 'POST',
          headers: {
            'Content-Type': 'application/json'
          },
          body: JSON.stringify(formData)
        });
        if (response.ok) {
          // Remove submitted form data from IndexedDB
          await store.delete(key);
        }
      } catch (error) {
        console.error('Error submitting form data:', error);
        // If submission fails, leave the data in IndexedDB to retry later.
        return;
      }
      cursor = await cursor.continue();
    }
    await tx.done;
    console.log('All form submissions processed successfully.');
  } catch (error) {
    console.error('Error processing form submissions:', error);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Apsvērumi par fona sinhronizāciju

• Idempotence: Pārliecinieties, ka jūsu servera puses galapunkti ir idempotenti, kas nozīmē, ka vienu un to pašu datu iesniegšanai vairākas reizes ir tāds pats efekts kā iesniedzot tos vienreiz. Tas ir svarīgi, lai novērstu dublētu iesniegumu iesniegšanu, ja sinhronizācijas process tiek pārtraukts un restartēts.
• Kļūdu apstrāde: Ieviesiet robustu kļūdu apstrādi, lai graciozi apstrādātu sinhronizācijas kļūmes. Mēģiniet atkārtoti iesniegt neizdevušos iesniegumus pēc aizkaves un sniedziet lietotājam atgriezenisko saiti, ja iesniegumus nevar pabeigt.
• Lietotāja atgriezeniskā saite: Sniedziet lietotājam vizuālu atgriezenisko saiti, lai norādītu, ka dati tiek sinhronizēti fonā. Tas palīdz veidot uzticību un pārredzamību.
• Akumulatora darbības laiks: Esiet uzmanīgi ar akumulatora darbības laiku, īpaši mobilajās ierīcēs. Izvairieties no biežiem sinhronizācijas mēģinājumiem un optimizējiet pārsūtāmo datu apjomu. Izmantojiet navigator.connection API, lai noteiktu tīkla izmaiņas un attiecīgi pielāgotu sinhronizācijas biežumu.
• Atļaujas: Apsveriet lietotāja privātumu un iegūstiet nepieciešamās atļaujas pirms sensitīvu datu glabāšanas un sinhronizēšanas.

Globālie apsvērumi Service Worker ieviešanai

Izstrādājot tīmekļa lietotnes globālai auditorijai, ņemiet vērā šādus faktorus:

1. Tīkla savienojamības atšķirības

Tīkla savienojamība dažādos reģionos ievērojami atšķiras. Dažos apgabalos lietotājiem var būt ātra un uzticama interneta piekļuve, savukārt citos viņi var saskarties ar lēnu ātrumu vai pārtraukumiem savienojumā. Service Worker var palīdzēt mazināt šīs problēmas, nodrošinot bezsaistes piekļuvi un optimizējot kešatmiņu.

2. Valoda un lokalizācija

Pārliecinieties, ka jūsu tīmekļa lietotne ir pareizi lokalizēta dažādām valodām un reģioniem. Tas ietver teksta tulkošanu, datumu un skaitļu pareizu formatēšanu un kultūras ziņā atbilstoša satura nodrošināšanu. Service Worker var izmantot, lai kešatmiņā saglabātu dažādas jūsu lietotnes versijas dažādām lokalizācijām.

3. Datu lietošanas izmaksas

Datu lietošanas izmaksas var būt nopietnas bažas lietotājiem dažos reģionos. Optimizējiet savu lietotni, lai samazinātu datu patēriņu, saspiežot attēlus, izmantojot efektīvus datu formātus un kešatmiņā saglabājot bieži piekļūstamus resursus. Nodrošiniet lietotājiem iespējas kontrolēt datu lietošanu, piemēram, atspējojot automātisku attēlu ielādi.

4. Ierīču iespējas

Arī ierīču iespējas dažādos reģionos ir ļoti atšķirīgas. Dažiem lietotājiem var būt piekļuve augstas klases viedtālruņiem, savukārt citi var izmantot vecākas vai mazāk jaudīgas ierīces. Optimizējiet savu lietotni, lai tā labi darbotos dažādās ierīcēs, izmantojot responsīvā dizaina tehnikas, samazinot JavaScript izpildi un izvairoties no resursietilpīgām animācijām.

5. Juridiskās un normatīvās prasības

Esiet informēts par jebkādām juridiskām vai normatīvām prasībām, kas var attiekties uz jūsu tīmekļa lietotni dažādos reģionos. Tas ietver datu privātuma likumus, pieejamības standartus un satura ierobežojumus. Pārliecinieties, ka jūsu lietotne atbilst visiem piemērojamiem noteikumiem.

6. Laika joslas

Strādājot ar plānošanu vai laika ziņā jutīgas informācijas attēlošanu, esiet uzmanīgi ar dažādām laika joslām. Izmantojiet atbilstošus laika joslu pārrēķinus, lai nodrošinātu, ka informācija tiek precīzi attēlota lietotājiem dažādās vietās. Šim nolūkam var būt noderīgas bibliotēkas, piemēram, Moment.js ar laika joslu atbalstu.

7. Valūta un maksājumu metodes

Ja jūsu tīmekļa lietotne ietver finanšu darījumus, atbalstiet vairākas valūtas un maksājumu metodes, lai apkalpotu globālu auditoriju. Izmantojiet uzticamu valūtas konvertēšanas API un integrējiet ar populāriem maksājumu vārtejiem, kas ir pieejami dažādos reģionos.

Service Worker atkļūdošana

Service Worker atkļūdošana var būt sarežģīta to asinhronās dabas dēļ. Šeit ir daži padomi:

• Chrome DevTools: Izmantojiet Chrome DevTools, lai pārbaudītu savu Service Worker, apskatītu kešatmiņā saglabātos resursus un uzraudzītu tīkla pieprasījumus. Cilne "Application" sniedz detalizētu informāciju par jūsu Service Worker statusu un kešatmiņas krātuvi.
• Konsoles reģistrēšana: Bagātīgi izmantojiet konsoles reģistrēšanu, lai izsekotu sava Service Worker izpildes plūsmai. Esiet uzmanīgi ar veiktspējas ietekmi un noņemiet nevajadzīgus žurnālus produkcijā.
• Service Worker atjaunināšanas dzīves cikls: Izprotiet Service Worker atjaunināšanas dzīves ciklu (instalēšana, gaidīšana, aktivizēšana), lai novērstu problēmas, kas saistītas ar jaunām versijām.
• Workbox atkļūdošana: Ja izmantojat Workbox, izmantojiet tā iebūvētos atkļūdošanas rīkus un reģistrēšanas iespējas.
• Atreģistrēt Service Worker: Izstrādes laikā bieži ir noderīgi atreģistrēt savu Service Worker, lai nodrošinātu, ka testējat jaunāko versiju. To var izdarīt Chrome DevTools vai izmantojot metodi navigator.serviceWorker.unregister().
• Testējiet dažādās pārlūkprogrammās: Service Worker atbalsts dažādās pārlūkprogrammās atšķiras. Pārbaudiet savu lietotni vairākās pārlūkprogrammās, lai nodrošinātu saderību.

Labākās prakses Service Worker izstrādei

• Vienkāršība: Sāciet ar pamata Service Worker un pakāpeniski pievienojiet sarežģītību pēc nepieciešamības.
• Izmantojiet Workbox: Izmantojiet Workbox jaudu, lai vienkāršotu biežākos uzdevumus un samazinātu standarta koda daudzumu.
• Rūpīgi testējiet: Testējiet savu Service Worker dažādos scenārijos, tostarp bezsaistē, lēnos tīkla apstākļos un dažādās pārlūkprogrammās.
• Pārraugiet veiktspēju: Pārraugiet sava Service Worker veiktspēju un identificējiet jomas optimizācijai.
• Gracioza degradācija: Nodrošiniet, ka jūsu lietotne turpina pareizi darboties pat tad, ja Service Worker netiek atbalstīts vai neizdodas to instalēt.
• Drošība: Service Worker var pārtvert tīkla pieprasījumus, padarot drošību par vissvarīgāko. Vienmēr pasniedziet savu Service Worker, izmantojot HTTPS.

Noslēgums

Service Worker nodrošina jaudīgas iespējas, lai veidotu stabilas, veiktspējīgas un saistošas tīmekļa lietotnes. Apgūstot paplašinātas kešatmiņas stratēģijas un fona sinhronizāciju, jūs varat nodrošināt izcilu lietotāja pieredzi, īpaši vietās ar neuzticamu tīkla savienojumu. Atcerieties ņemt vērā globālos faktorus, piemēram, tīkla atšķirības, valodu lokalizāciju un datu lietošanas izmaksas, ieviešot Service Worker globālai auditorijai. Izmantojiet rīkus, piemēram, Workbox, lai racionalizētu izstrādi un ievērotu labākās prakses, lai izveidotu drošus un uzticamus Service Worker. Ieviešot šīs tehnikas, jūs varat nodrošināt patiesi natīvai lietotnei līdzīgu pieredzi saviem lietotājiem neatkarīgi no viņu atrašanās vietas vai tīkla apstākļiem.

Šī rokasgrāmata kalpo kā sākumpunkts, lai izpētītu Service Worker iespēju dziļumus. Turpiniet eksperimentēt, izpētiet Workbox dokumentāciju un sekojiet līdzi jaunākajām labākajām praksēm, lai pilnībā atraisītu Service Worker potenciālu savos tīmekļa izstrādes projektos.