Een diepgaande kijk op de Frontend Web Lock API, met een verkenning van de primitieven voor resourcesynchronisatie en praktische voorbeelden voor het beheren van gelijktijdige toegang in webapplicaties.
Frontend Web Lock API: Primitieven voor Resourcesynchronisatie
Het moderne web wordt steeds complexer, met applicaties die vaak in meerdere tabbladen of vensters draaien. Dit introduceert de uitdaging van het beheren van gelijktijdige toegang tot gedeelde bronnen, zoals gegevens opgeslagen in localStorage, IndexedDB, of zelfs server-side bronnen die via API's worden benaderd. De Web Lock API biedt een gestandaardiseerd mechanisme om de toegang tot deze bronnen te coördineren, waardoor datacorruptie wordt voorkomen en dataconsistentie wordt gewaarborgd.
De Noodzaak van Resourcesynchronisatie Begrijpen
Stel je een scenario voor waarin een gebruiker je webapplicatie in twee verschillende tabbladen open heeft. Beide tabbladen proberen dezelfde invoer in localStorage bij te werken. Zonder de juiste synchronisatie zouden de wijzigingen van het ene tabblad die van het andere kunnen overschrijven, wat leidt tot gegevensverlies of inconsistenties. Dit is waar de Web Lock API van pas komt.
Traditionele webontwikkeling vertrouwt op technieken zoals optimistisch vergrendelen (controleren op wijzigingen voordat wordt opgeslagen) of server-side vergrendelen. Deze benaderingen kunnen echter complex zijn om te implementeren en zijn mogelijk niet geschikt voor alle situaties. De Web Lock API biedt een eenvoudigere, directere manier om gelijktijdige toegang vanaf de frontend te beheren.
Introductie van de Web Lock API
De Web Lock API is een browser-API waarmee webapplicaties sloten op bronnen kunnen verkrijgen en vrijgeven. Deze sloten worden binnen de browser gehouden en kunnen worden gespecificeerd voor een specifieke origin, zodat ze niet interfereren met andere websites. De API biedt twee hoofdtypen sloten: exclusieve sloten en gedeelde sloten.
Exclusieve Sloten
Een exclusief slot verleent exclusieve toegang tot een bron. Slechts één tabblad of venster kan tegelijkertijd een exclusief slot op een bepaalde naam hebben. Dit is geschikt voor bewerkingen die de bron wijzigen, zoals het schrijven van gegevens naar localStorage of het bijwerken van een server-side database.
Gedeelde Sloten
Een gedeeld slot stelt meerdere tabbladen of vensters in staat om tegelijkertijd een slot op een bron te houden. Dit is geschikt voor bewerkingen die de bron alleen lezen, zoals het weergeven van gegevens aan de gebruiker. Gedeelde sloten kunnen gelijktijdig door meerdere clients worden vastgehouden, maar een exclusief slot blokkeert alle gedeelde sloten, en vice versa.
De Web Lock API Gebruiken: Een Praktische Gids
De Web Lock API is toegankelijk via de navigator.locks eigenschap. Deze eigenschap biedt toegang tot de request() en query() methoden.
Een Slot Aanvragen
De request() methode wordt gebruikt om een slot aan te vragen. Het kost de naam van het slot, een optioneel optie-object, en een callback-functie. De callback-functie wordt alleen uitgevoerd nadat het slot succesvol is verkregen. Het optie-object kan de slotmodus specificeren ('exclusive' of 'shared') en een optionele ifAvailable vlag.
Hier is een basisvoorbeeld van het aanvragen van een exclusief slot:
navigator.locks.request('my-resource', { mode: 'exclusive' }, async lock => {
try {
// Voer operaties uit die exclusieve toegang tot de bron vereisen
console.log('Slot verkregen!');
// Simuleer een asynchrone operatie
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 2000));
console.log('Het slot wordt vrijgegeven.');
} finally {
// Het slot wordt automatisch vrijgegeven wanneer de callback-functie terugkeert of een fout genereert
// Maar je kunt het ook handmatig vrijgeven (hoewel dit over het algemeen niet nodig is).
// lock.release();
}
});
In dit voorbeeld probeert de request() methode een exclusief slot genaamd 'my-resource' te verkrijgen. Als het slot beschikbaar is, wordt de callback-functie uitgevoerd. Binnen de callback kun je operaties uitvoeren die exclusieve toegang tot de bron vereisen. Het slot wordt automatisch vrijgegeven wanneer de callback-functie terugkeert of een fout genereert. Het finally blok zorgt ervoor dat eventuele opruimcode wordt uitgevoerd, zelfs als er een fout optreedt.
Hier is een voorbeeld met de `ifAvailable` optie:
navigator.locks.request('my-resource', { mode: 'exclusive', ifAvailable: true }, lock => {
if (lock) {
console.log('Slot onmiddellijk verkregen!');
// Voer operaties uit met het slot
} else {
console.log('Slot niet onmiddellijk beschikbaar, doe iets anders.');
// Voer alternatieve operaties uit
}
}).catch(error => {
console.error('Fout bij aanvragen van slot:', error);
});
Als `ifAvailable` is ingesteld op `true`, lost de `request` promise onmiddellijk op met het slotobject als het slot beschikbaar is. Als het slot niet beschikbaar is, lost de promise op met `undefined`. De callback-functie wordt uitgevoerd ongeacht of er een slot is verkregen, zodat je beide gevallen kunt afhandelen. Het is belangrijk op te merken dat het slotobject dat aan de callback-functie wordt doorgegeven `null` of `undefined` is wanneer het slot niet beschikbaar is.
Het aanvragen van een gedeeld slot is vergelijkbaar:
navigator.locks.request('my-resource', { mode: 'shared' }, async lock => {
try {
// Voer alleen-lezen operaties uit op de bron
console.log('Gedeeld slot verkregen!');
// Simuleer een asynchrone leesoperatie
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
console.log('Het gedeelde slot wordt vrijgegeven.');
} finally {
// Slot wordt automatisch vrijgegeven
}
});
Slotstatus Controleren
De query() methode stelt je in staat om de huidige status van sloten te controleren. Het retourneert een promise die oplost met een object dat informatie bevat over de actieve sloten voor de huidige origin.
navigator.locks.query().then(lockInfo => {
console.log('Slotinformatie:', lockInfo);
if (lockInfo.held) {
console.log('Sloten worden momenteel vastgehouden:');
lockInfo.held.forEach(lock => {
console.log(` Naam: ${lock.name}, Modus: ${lock.mode}`);
});
} else {
console.log('Er worden momenteel geen sloten vastgehouden.');
}
if (lockInfo.pending) {
console.log('Wachtende slotaanvragen:');
lockInfo.pending.forEach(request => {
console.log(` Naam: ${request.name}, Modus: ${request.mode}`);
});
} else {
console.log('Geen wachtende slotaanvragen.');
}
});
Het lockInfo object bevat twee eigenschappen: held en pending. De held eigenschap is een array van objecten, die elk een slot vertegenwoordigen dat momenteel door de origin wordt vastgehouden. Elk object bevat de name en mode van het slot. De `pending` eigenschap is een array van slotaanvragen die in de wachtrij staan, wachtend om te worden verleend.
Foutafhandeling
De request() methode retourneert een promise die kan worden afgewezen als er een fout optreedt. Veelvoorkomende fouten zijn:
AbortError: De slotaanvraag is afgebroken.SecurityError: De slotaanvraag is geweigerd vanwege beveiligingsbeperkingen.
Het is belangrijk om deze fouten af te handelen om onverwacht gedrag te voorkomen. Je kunt een try...catch blok gebruiken om fouten op te vangen:
navigator.locks.request('my-resource', { mode: 'exclusive' }, lock => {
// ...
}).catch(error => {
console.error('Fout bij aanvragen van slot:', error);
// Handel de fout op de juiste manier af
});
Gebruiksscenario's en Voorbeelden
De Web Lock API kan in verschillende scenario's worden gebruikt om gelijktijdige toegang tot gedeelde bronnen te beheren. Hier zijn enkele voorbeelden:
Voorkomen van Gelijktijdige Formulierinzendingen
Stel je een scenario voor waarin een gebruiker per ongeluk meerdere keren op de verzendknop van een formulier klikt. Dit kan resulteren in de verwerking van meerdere identieke inzendingen. De Web Lock API kan worden gebruikt om dit te voorkomen door een slot te verkrijgen voordat het formulier wordt verzonden en het vrij te geven nadat de inzending is voltooid.
async function submitForm(formData) {
try {
await navigator.locks.request('form-submission', { mode: 'exclusive' }, async lock => {
console.log('Formulier wordt ingediend...');
// Simuleer formulierinzending
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 3000));
console.log('Formulier succesvol ingediend!');
});
} catch (error) {
console.error('Fout bij indienen van formulier:', error);
}
}
// Koppel de submitForm functie aan het submit-event van het formulier
const form = document.getElementById('myForm');
form.addEventListener('submit', async (event) => {
event.preventDefault(); // Voorkom standaard formulierinzending
const formData = new FormData(form);
await submitForm(formData);
});
Gegevensbeheer in localStorage
Zoals eerder vermeld, kan de Web Lock API worden gebruikt om datacorruptie te voorkomen wanneer meerdere tabbladen of vensters toegang hebben tot dezelfde gegevens in localStorage. Hier is een voorbeeld van hoe je een waarde in localStorage kunt bijwerken met een exclusief slot:
async function updateLocalStorage(key, newValue) {
try {
await navigator.locks.request(key, { mode: 'exclusive' }, async lock => {
console.log(`LocalStorage sleutel '${key}' bijwerken naar '${newValue}'...`);
localStorage.setItem(key, newValue);
console.log(`LocalStorage sleutel '${key}' succesvol bijgewerkt!`);
});
} catch (error) {
console.error(`Fout bij bijwerken van localStorage sleutel '${key}':`, error);
}
}
// Voorbeeldgebruik:
updateLocalStorage('my-data', 'new value');
Coördineren van Toegang tot Server-Side Bronnen
De Web Lock API kan ook worden gebruikt om de toegang tot server-side bronnen te coördineren. Je zou bijvoorbeeld een slot kunnen verkrijgen voordat je een API-verzoek doet dat gegevens op de server wijzigt. Dit kan racecondities voorkomen en dataconsistentie garanderen. Je kunt dit implementeren om schrijfoperaties naar een gedeeld databaserecord te serialiseren.
async function updateServerData(data) {
try {
await navigator.locks.request('server-update', { mode: 'exclusive' }, async lock => {
console.log('Servergegevens worden bijgewerkt...');
const response = await fetch('/api/update-data', {
method: 'POST',
body: JSON.stringify(data),
headers: {
'Content-Type': 'application/json'
}
});
if (!response.ok) {
throw new Error('Kon servergegevens niet bijwerken');
}
console.log('Servergegevens succesvol bijgewerkt!');
});
} catch (error) {
console.error('Fout bij bijwerken van servergegevens:', error);
}
}
// Voorbeeldgebruik:
updateServerData({ value: 'updated value' });
Browsercompatibiliteit
Eind 2023 heeft de Web Lock API goede browserondersteuning in moderne browsers, waaronder Chrome, Firefox, Safari en Edge. Het is echter altijd een goed idee om de nieuwste browsercompatibiliteitsinformatie te controleren op bronnen zoals Can I use... voordat je de API in productie gebruikt.
Je kunt feature-detectie gebruiken om te controleren of de Web Lock API wordt ondersteund door de browser van de gebruiker:
if ('locks' in navigator) {
// Web Lock API wordt ondersteund
console.log('Web Lock API wordt ondersteund!');
} else {
// Web Lock API wordt niet ondersteund
console.warn('Web Lock API wordt niet ondersteund in deze browser.');
}
Voordelen van het Gebruik van de Web Lock API
- Verbeterde Dataconsistentie: Voorkomt datacorruptie en zorgt ervoor dat gegevens consistent zijn over meerdere tabbladen of vensters.
- Vereenvoudigd Concurrency Management: Biedt een eenvoudig en gestandaardiseerd mechanisme voor het beheren van gelijktijdige toegang tot gedeelde bronnen.
- Verminderde Complexiteit: Elimineert de noodzaak voor complexe, op maat gemaakte synchronisatiemechanismen.
- Verbeterde Gebruikerservaring: Voorkomt onverwacht gedrag en verbetert de algehele gebruikerservaring.
Beperkingen en Overwegingen
- Origin Scope: Sloten zijn beperkt tot de origin, wat betekent dat ze alleen van toepassing zijn op tabbladen of vensters van hetzelfde domein, protocol en poort.
- Potentieel voor Deadlock: Hoewel minder gevoelig dan andere synchronisatieprimitieven, is het nog steeds mogelijk om deadlock-situaties te creëren als het niet zorgvuldig wordt afgehandeld. Structureer de logica voor het verkrijgen en vrijgeven van sloten zorgvuldig.
- Beperkt tot de Browser: Sloten worden binnen de browser gehouden en bieden geen synchronisatie tussen verschillende browsers of apparaten. Voor server-side bronnen moet de server ook vergrendelingsmechanismen implementeren.
- Asynchrone Aard: De API is asynchroon, wat een zorgvuldige behandeling van promises en callbacks vereist.
Best Practices
- Houd Sloten Kort: Minimaliseer de tijd dat een slot wordt vastgehouden om de kans op conflicten te verkleinen.
- Gebruik Specifieke Slotnamen: Gebruik beschrijvende en specifieke slotnamen om conflicten met andere delen van je applicatie of bibliotheken van derden te voorkomen.
- Handel Fouten Af: Handel fouten op de juiste manier af om onverwacht gedrag te voorkomen.
- Overweeg Alternatieven: Evalueer of de Web Lock API de beste oplossing is voor jouw specifieke use case. In sommige gevallen kunnen andere technieken zoals optimistisch vergrendelen of server-side vergrendelen geschikter zijn.
- Test Grondig: Test je code grondig om ervoor te zorgen dat deze gelijktijdige toegang correct afhandelt. Gebruik meerdere browsertabbladen en vensters om gelijktijdig gebruik te simuleren.
Conclusie
De Frontend Web Lock API biedt een krachtige en handige manier om gelijktijdige toegang tot gedeelde bronnen in webapplicaties te beheren. Door exclusieve en gedeelde sloten te gebruiken, kun je datacorruptie voorkomen, dataconsistentie waarborgen en de algehele gebruikerservaring verbeteren. Hoewel het beperkingen heeft, is de Web Lock API een waardevol hulpmiddel voor elke webontwikkelaar die aan complexe applicaties werkt die gelijktijdige toegang tot gedeelde bronnen moeten afhandelen. Vergeet niet rekening te houden met browsercompatibiliteit, fouten op de juiste manier af te handelen en je code grondig te testen om ervoor te zorgen dat deze werkt zoals verwacht.
Door de concepten en technieken die in deze gids worden beschreven te begrijpen, kun je de Web Lock API effectief benutten om robuuste en betrouwbare webapplicaties te bouwen die de eisen van het moderne web aankunnen.