Bakgrunnsskript for Nettleserutvidelser: Omfavne Overgangen til JavaScript Service Worker

Landskapet for utvikling av nettleserutvidelser er i stadig endring. En av de mest betydningsfulle endringene i nyere tid er overgangen fra tradisjonelle vedvarende bakgrunnssider til JavaScript Service Workers for bakgrunnsskript. Denne migreringen, i stor grad drevet av Manifest V3 (MV3) i Chromium-baserte nettlesere, gir mange fordeler, men presenterer også unike utfordringer for utviklere. Denne omfattende guiden vil dykke ned i årsakene bak denne endringen, fordelene og ulempene, og en detaljert gjennomgang av migreringsprosessen, for å sikre en smidig overgang for utvidelsen din.

Hvorfor migrere til Service Workers?

Den primære motivasjonen bak denne overgangen er å forbedre nettleserens ytelse og sikkerhet. Vedvarende bakgrunnssider, som var vanlige i Manifest V2 (MV2), kan bruke betydelige ressurser selv når de er inaktive, noe som påvirker batterilevetiden og den generelle responsiviteten til nettleseren. Service Workers, derimot, er hendelsesdrevne og kun aktive ved behov.

Fordeler med Service Workers:

• Forbedret ytelse: Service Workers er kun aktive når en hendelse utløser dem, som et API-kall eller en melding fra en annen del av utvidelsen. Denne "hendelsesdrevne" naturen reduserer ressursforbruket og forbedrer nettleserens ytelse.
• Forbedret sikkerhet: Service Workers opererer i et mer begrenset miljø, noe som reduserer angrepsflaten og forbedrer den generelle sikkerheten til utvidelsen.
• Fremtidssikring: De fleste store nettlesere beveger seg mot Service Workers som standard for bakgrunnsbehandling i utvidelser. Å migrere nå sikrer at utvidelsen din forblir kompatibel og unngår fremtidige problemer med avvikling.
• Ikke-blokkerende operasjoner: Service Workers er designet for å utføre oppgaver i bakgrunnen uten å blokkere hovedtråden, noe som sikrer en jevnere brukeropplevelse.

Ulemper og utfordringer:

• Læringskurve: Service Workers introduserer en ny programmeringsmodell som kan være utfordrende for utviklere som er vant til vedvarende bakgrunnssider. Den hendelsesdrevne naturen krever en annen tilnærming til håndtering av tilstand og kommunikasjon.
• Håndtering av vedvarende tilstand: Å opprettholde en vedvarende tilstand på tvers av Service Worker-aktiveringer krever nøye overveielse. Teknikker som Storage API eller IndexedDB blir avgjørende.
• Kompleksitet ved feilsøking: Feilsøking av Service Workers kan være mer komplekst enn å feilsøke tradisjonelle bakgrunnssider på grunn av deres periodiske natur.
• Begrenset tilgang til DOM: Service Workers kan ikke få direkte tilgang til DOM. De må kommunisere med innholdsskript for å interagere med nettsider.

Forstå kjernekonseptene

Før vi dykker ned i migreringsprosessen, er det viktig å forstå de grunnleggende konseptene bak Service Workers:

Livssyklushåndtering

Service Workers har en distinkt livssyklus som består av følgende stadier:

• Installasjon: Service Worker installeres når utvidelsen lastes for første gang eller oppdateres. Dette er det ideelle tidspunktet for å cache statiske ressurser og utføre innledende oppsettsoppgaver.
• Aktivering: Etter installasjonen blir Service Worker aktivert. Dette er punktet der den kan begynne å håndtere hendelser.
• Inaktiv: Service Worker forblir inaktiv og venter på at hendelser skal utløse den.
• Avslutning: Service Worker avsluttes når den ikke lenger er nødvendig.

Hendelsesdrevet arkitektur

Service Workers er hendelsesdrevne, noe som betyr at de kun utfører kode som svar på spesifikke hendelser. Vanlige hendelser inkluderer:

• install: Utløses når Service Worker installeres.
• activate: Utløses når Service Worker aktiveres.
• fetch: Utløses når nettleseren gjør en nettverksforespørsel.
• message: Utløses når Service Worker mottar en melding fra en annen del av utvidelsen.

Kommunikasjon mellom prosesser

Service Workers trenger en måte å kommunisere med andre deler av utvidelsen på, som innholdsskript og popup-skript. Dette oppnås vanligvis ved hjelp av chrome.runtime.sendMessage og chrome.runtime.onMessage API-ene.

Steg-for-steg migreringsguide

La oss gå gjennom prosessen med å migrere en typisk nettleserutvidelse fra en vedvarende bakgrunnsside til en Service Worker.

Steg 1: Oppdater manifestfilen din (manifest.json)

Det første steget er å oppdatere manifest.json-filen din for å reflektere endringen til en Service Worker. Fjern "background"-feltet og erstatt det med "background"-feltet som inneholder "service_worker"-egenskapen.

Eksempel på Manifest V2 (Vedvarende bakgrunnsside):

{
  "manifest_version": 2,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "scripts": ["background.js"],
    "persistent": true
  },
  "permissions": [
    "storage",
    "activeTab"
  ]
}

Eksempel på Manifest V3 (Service Worker):

{
  "manifest_version": 3,
  "name": "My Extension",
  "version": "1.0",
  "background": {
    "service_worker": "background.js"
  },
  "permissions": [
    "storage",
    "activeTab"
  ]
}

Viktige betraktninger:

• Sørg for at manifest_version er satt til 3.
• "service_worker"-egenskapen spesifiserer stien til Service Worker-skriptet ditt.

Steg 2: Refaktorer bakgrunnsskriptet ditt (background.js)

Dette er det mest avgjørende steget i migreringsprosessen. Du må refaktorere bakgrunnsskriptet ditt for å tilpasse det til den hendelsesdrevne naturen til Service Workers.

1. Fjern vedvarende tilstandsvariabler

I MV2-bakgrunnssider kunne du stole på globale variabler for å opprettholde tilstand på tvers av forskjellige hendelser. Men Service Workers avsluttes når de er inaktive, så globale variabler er ikke pålitelige for vedvarende tilstand.

Eksempel (MV2):

var counter = 0;

chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  counter++;
  console.log("Counter: " + counter);
});

Løsning: Bruk Storage API eller IndexedDB

Storage API (chrome.storage.local eller chrome.storage.sync) lar deg lagre og hente data vedvarende. IndexedDB er et annet alternativ for mer komplekse datastrukturer.

Eksempel (MV3 med Storage API):

chrome.browserAction.onClicked.addListener(function(tab) {
  chrome.storage.local.get(['counter'], function(result) {
    var counter = result.counter || 0;
    counter++;
    chrome.storage.local.set({counter: counter}, function() {
      console.log("Counter: " + counter);
    });
  });
});

Eksempel (MV3 med IndexedDB):

// Funksjon for å åpne IndexedDB-databasen
function openDatabase() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('myDatabase', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error opening database');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve(event.target.result);
    };

    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = event.target.result;
      db.createObjectStore('myObjectStore', { keyPath: 'id' });
    };
  });
}

// Funksjon for å hente data fra IndexedDB
function getData(db, id) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const transaction = db.transaction(['myObjectStore'], 'readonly');
    const objectStore = transaction.objectStore('myObjectStore');
    const request = objectStore.get(id);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error getting data');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve(request.result);
    };
  });
}

// Funksjon for å legge data inn i IndexedDB
function putData(db, data) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const transaction = db.transaction(['myObjectStore'], 'readwrite');
    const objectStore = transaction.objectStore('myObjectStore');
    const request = objectStore.put(data);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Error putting data');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      resolve();
    };
  });
}

chrome.browserAction.onClicked.addListener(async (tab) => {
  try {
    const db = await openDatabase();
    let counterData = await getData(db, 'counter');
    let counter = counterData ? counterData.value : 0;

    counter++;

    await putData(db, { id: 'counter', value: counter });
    db.close();
    console.log("Counter: " + counter);

  } catch (error) {
    console.error("IndexedDB Error: ", error);
  }
});

2. Erstatt hendelseslyttere med meldingsutveksling

Hvis bakgrunnsskriptet ditt kommuniserer med innholdsskript eller andre deler av utvidelsen, må du bruke meldingsutveksling.

Eksempel (Sende en melding fra bakgrunnsskriptet til et innholdsskript):

chrome.runtime.onMessage.addListener(
  function(request, sender, sendResponse) {
    if (request.message === "get_data") {
      // Gjør noe for å hente data
      let data = "Example Data";
      sendResponse({data: data});
    }
  }
);

Eksempel (Sende en melding fra et innholdsskript til bakgrunnsskriptet):

chrome.runtime.sendMessage({message: "get_data"}, function(response) {
  console.log("Received data: " + response.data);
});

3. Håndter initialiseringsoppgaver i 'install'-hendelsen

install-hendelsen utløses når Service Worker installeres for første gang eller oppdateres. Dette er det perfekte stedet å utføre initialiseringsoppgaver, som å opprette databaser eller cache statiske ressurser.

Eksempel:

chrome.runtime.onInstalled.addListener(function() {
  console.log("Service Worker installed.");
  // Utfør initialiseringsoppgaver her
  chrome.storage.local.set({initialized: true});
});

4. Vurder Offscreen Documents

Manifest V3 introduserte "offscreen documents" for å håndtere oppgaver som tidligere krevde DOM-tilgang i bakgrunnssider, som lydavspilling eller interaksjon med utklippstavlen. Disse dokumentene kjører i en separat kontekst, men kan interagere med DOM på vegne av service workeren.

Hvis utvidelsen din trenger å manipulere DOM i stor grad eller utføre oppgaver som ikke er lett oppnåelige med meldingsutveksling og innholdsskript, kan "offscreen documents" være den riktige løsningen.

Eksempel (Opprette et Offscreen Document):

// I bakgrunnsskriptet ditt:
async function createOffscreen() {
  if (await chrome.offscreen.hasDocument({
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'reason for needing the document'
  })) {
    return;
  }
  await chrome.offscreen.createDocument({
    url: 'offscreen.html',
    reasons: [chrome.offscreen.Reason.WORKER],
    justification: 'reason for needing the document'
  });
}

chrome.runtime.onStartup.addListener(createOffscreen);
chrome.runtime.onInstalled.addListener(createOffscreen);

Eksempel (offscreen.html):

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Offscreen Document</title>
</head>
<body>
  <script src="offscreen.js"></script>
</body>
</html>

Eksempel (offscreen.js, som kjører i offscreen-dokumentet):

// Lytt etter meldinger fra service workeren
chrome.runtime.onMessage.addListener((request, sender, sendResponse) => {
  if (request.action === 'doSomething') {
    // Gjør noe med DOM her
    document.body.textContent = 'Action performed!';
    sendResponse({ result: 'success' });
  }
});

Steg 3: Test utvidelsen din grundig

Etter å ha refaktorert bakgrunnsskriptet ditt, er det avgjørende å teste utvidelsen din grundig for å sikre at den fungerer korrekt i det nye Service Worker-miljøet. Vær spesielt oppmerksom på følgende områder:

• Tilstandshåndtering: Verifiser at din vedvarende tilstand blir korrekt lagret og hentet ved hjelp av Storage API eller IndexedDB.
• Meldingsutveksling: Sørg for at meldinger blir sendt og mottatt korrekt mellom bakgrunnsskriptet, innholdsskript og popup-skript.
• Hendelseshåndtering: Test alle hendelseslyttere for å sikre at de utløses som forventet.
• Ytelse: Overvåk ytelsen til utvidelsen din for å sikre at den ikke bruker for mye ressurser.

Steg 4: Feilsøking av Service Workers

Feilsøking av Service Workers kan være utfordrende på grunn av deres periodiske natur. Her er noen tips for å hjelpe deg med å feilsøke din Service Worker:

• Chrome DevTools: Bruk Chrome DevTools til å inspisere Service Worker, se konsollogger og sette brytepunkter. Du finner Service Worker under "Application"-fanen.
• Vedvarende konsollogger: Bruk console.log-utsagn flittig for å spore utførelsesflyten til din Service Worker.
• Brytepunkter: Sett brytepunkter i Service Worker-koden din for å pause utførelsen og inspisere variabler.
• Service Worker-inspektør: Bruk Service Worker-inspektøren i Chrome DevTools for å se Service Workerens status, hendelser og nettverksforespørsler.

Beste praksis for migrering til Service Worker

Her er noen beste praksiser å følge når du migrerer nettleserutvidelsen din til Service Workers:

• Start tidlig: Ikke vent til siste minutt med å migrere til Service Workers. Start migreringsprosessen så snart som mulig for å gi deg selv god tid til å refaktorere koden og teste utvidelsen din.
• Del opp oppgaven: Del migreringsprosessen ned i mindre, håndterbare oppgaver. Dette vil gjøre prosessen mindre overveldende og enklere å spore.
• Test ofte: Test utvidelsen din ofte gjennom hele migreringsprosessen for å fange feil tidlig.
• Bruk Storage API eller IndexedDB for vedvarende tilstand: Ikke stol på globale variabler for vedvarende tilstand. Bruk Storage API eller IndexedDB i stedet.
• Bruk meldingsutveksling for kommunikasjon: Bruk meldingsutveksling for å kommunisere mellom bakgrunnsskriptet, innholdsskript og popup-skript.
• Optimaliser koden din: Optimaliser koden din for ytelse for å minimere ressursforbruket.
• Vurder Offscreen Documents: Hvis du trenger å manipulere DOM i stor grad, bør du vurdere å bruke "offscreen documents".

Hensyn til internasjonalisering

Når du utvikler nettleserutvidelser for et globalt publikum, er det avgjørende å ta hensyn til internasjonalisering (i18n) og lokalisering (l10n). Her er noen tips for å sikre at utvidelsen din er tilgjengelig for brukere over hele verden:

• Bruk '_locales'-mappen: Lagre utvidelsens oversatte strenger i _locales-mappen. Denne mappen inneholder undermapper for hvert støttede språk, med en messages.json-fil som inneholder oversettelsene.
• Bruk '__MSG_messageName__'-syntaksen: Bruk __MSG_messageName__-syntaksen for å referere til dine oversatte strenger i koden og manifestfilen din.
• Støtt høyre-til-venstre (RTL) språk: Sørg for at utvidelsens layout og styling tilpasser seg korrekt til RTL-språk som arabisk og hebraisk.
• Vurder dato- og tidsformatering: Bruk riktig dato- og tidsformatering for hver lokalitet.
• Tilby kulturelt relevant innhold: Skreddersy innholdet i utvidelsen din slik at det er kulturelt relevant for forskjellige regioner.

Eksempel (_locales/en/messages.json):

{
  "extensionName": {
    "message": "My Extension",
    "description": "The name of the extension"
  },
  "buttonText": {
    "message": "Click Me",
    "description": "The text for the button"
  }
}

Eksempel (Referere til de oversatte strengene i koden din):

document.getElementById('myButton').textContent = chrome.i18n.getMessage("buttonText");

Konklusjon

Å migrere bakgrunnsskriptet i nettleserutvidelsen din til en JavaScript Service Worker er et viktig skritt mot å forbedre ytelse, sikkerhet og fremtidssikre utvidelsen din. Selv om overgangen kan by på noen utfordringer, er fordelene vel verdt innsatsen. Ved å følge trinnene som er beskrevet i denne guiden og ta i bruk beste praksis, kan du sikre en smidig og vellykket migrering, og levere en bedre opplevelse for brukerne dine over hele verden. Husk å teste grundig og tilpasse deg den nye hendelsesdrevne arkitekturen for å fullt ut utnytte kraften til Service Workers.

Videre ressurser

• Chrome Extension Manifest V3-dokumentasjon
• Mozilla Service Worker API-dokumentasjon
• Grunnleggende om Service Worker