Kompatybilność platform internetowych: Kompleksowy przewodnik po tworzeniu polyfilli w JavaScript

W stale ewoluującym świecie tworzenia stron internetowych, zapewnienie kompatybilności między przeglądarkami i platformami jest kluczowe. Chociaż nowoczesne przeglądarki starają się przestrzegać standardów internetowych, starsze lub mniej zaawansowane mogą nie obsługiwać niektórych funkcji JavaScript. Właśnie tutaj do gry wchodzą polyfille JavaScript, działając jako kluczowe mosty, które umożliwiają płynne działanie nowoczesnego kodu w szerokim zakresie środowisk. Ten przewodnik zagłębia się w zawiłości tworzenia polyfilli, dostarczając wiedzy i technik do tworzenia solidnych i globalnie kompatybilnych aplikacji internetowych.

Czym jest polyfill w JavaScript?

Polyfill to fragment kodu (zazwyczaj JavaScript), który dostarcza funkcjonalność, której przeglądarka natywnie nie obsługuje. W istocie jest to fragment kodu, który "wypełnia lukę", implementując brakującą funkcję za pomocą istniejących technologii. Termin "polyfill" został zapożyczony od produktu do wypełniania ubytków (jak Polyfilla). W tworzeniu stron internetowych, polyfill rozwiązuje problem brakujących funkcji w starszych przeglądarkach, pozwalając programistom na używanie nowszych funkcji bez zrażania użytkowników starszych systemów.

Pomyśl o tym w ten sposób: chcesz użyć nowej, błyszczącej funkcji JavaScript na swojej stronie, ale niektórzy z Twoich użytkowników wciąż korzystają ze starszych przeglądarek, które jej nie obsługują. Polyfill jest jak tłumacz, który pozwala starej przeglądarce zrozumieć i wykonać nowy kod, zapewniając spójne doświadczenie dla wszystkich użytkowników, niezależnie od ich wyboru przeglądarki.

Polyfille a shimy

Terminy "polyfill" i "shim" są często używane zamiennie, ale istnieje subtelna różnica. Chociaż oba rozwiązują problemy z kompatybilnością, polyfill ma na celu dokładne odtworzenie zachowania brakującej funkcji, podczas gdy shim generalnie dostarcza obejście lub substytut dla szerszego problemu z kompatybilnością. Polyfill *jest* rodzajem shima, ale nie wszystkie shimy są polyfillami.

Na przykład, polyfill dla metody Array.prototype.forEach zaimplementowałby dokładną funkcjonalność zdefiniowaną w specyfikacji ECMAScript. Z drugiej strony, shim mógłby dostarczyć bardziej ogólne rozwiązanie do iteracji po obiektach tablicopodobnych, nawet jeśli nie replikuje idealnie zachowania forEach.

Dlaczego warto używać polyfilli?

Używanie polyfilli oferuje kilka kluczowych korzyści:

• Lepsze doświadczenie użytkownika: Zapewnia spójne i funkcjonalne doświadczenie dla wszystkich użytkowników, niezależnie od ich przeglądarki. Użytkownicy mogą korzystać z pełnej funkcjonalności, nawet jeśli ich przeglądarki не są najnowszymi modelami.
• Używanie nowoczesnego kodu: Umożliwia programistom korzystanie z najnowszych funkcji i API JavaScript bez poświęcania kompatybilności. Nie musisz pisać kodu pod najmniejszy wspólny mianownik przeglądarek.
• Zabezpieczenie na przyszłość: Pozwala na progresywne ulepszanie aplikacji, wiedząc, że starsze przeglądarki nadal będą w stanie funkcjonować.
• Zmniejszone koszty rozwoju: Unika potrzeby pisania oddzielnych ścieżek kodu dla różnych przeglądarek, upraszczając rozwój i konserwację. Jedna baza kodu dla wszystkich użytkowników.
• Lepsza pielęgnacja kodu: Promuje czystszy i łatwiejszy w utrzymaniu kod dzięki użyciu nowoczesnej składni JavaScript.

Wykrywanie funkcji: Fundament polyfillingu

Przed zastosowaniem polyfillu, kluczowe jest ustalenie, czy przeglądarka faktycznie go potrzebuje. W tym miejscu pojawia się wykrywanie funkcji. Wykrywanie funkcji polega na sprawdzeniu, czy dana funkcja lub API jest obsługiwane przez przeglądarkę. Jeśli nie jest obsługiwane, stosuje się polyfill; w przeciwnym razie używana jest natywna implementacja przeglądarki.

Jak zaimplementować wykrywanie funkcji

Wykrywanie funkcji jest zazwyczaj implementowane za pomocą instrukcji warunkowych i operatora typeof lub przez sprawdzenie istnienia właściwości w obiekcie globalnym.

Przykład: Wykrywanie Array.prototype.forEach

Oto jak można wykryć, czy metoda Array.prototype.forEach jest obsługiwana:

if (!Array.prototype.forEach) {
  // Polyfill dla forEach
  Array.prototype.forEach = function(callback, thisArg) {
    // Implementacja polyfillu
    // ...
  };
}

Ten fragment kodu najpierw sprawdza, czy Array.prototype.forEach istnieje. Jeśli nie, dostarczana jest implementacja polyfillu. Jeśli tak, używana jest natywna implementacja przeglądarki, co pozwala uniknąć niepotrzebnego obciążenia.

Przykład: Wykrywanie API fetch

if (!('fetch' in window)) {
  // Polyfill dla fetch
  // Dołącz bibliotekę polyfillu dla fetch (np. whatwg-fetch)
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/fetch/3.6.2/fetch.min.js';
  document.head.appendChild(script);
}

Ten przykład sprawdza istnienie API fetch w obiekcie window. Jeśli nie zostanie znalezione, dynamicznie ładuje bibliotekę polyfillu dla fetch.

Tworzenie własnych polyfilli: Przewodnik krok po kroku

Tworzenie własnych polyfilli może być satysfakcjonującym doświadczeniem, pozwalającym dostosować rozwiązania do konkretnych potrzeb. Oto przewodnik krok po kroku dotyczący tworzenia polyfilli:

Krok 1: Zidentyfikuj brakującą funkcję

Pierwszym krokiem jest zidentyfikowanie funkcji lub API JavaScript, dla której chcesz stworzyć polyfill. Skonsultuj się ze specyfikacją ECMAScript lub wiarygodną dokumentacją (taką jak MDN Web Docs), aby zrozumieć zachowanie funkcji oraz oczekiwane dane wejściowe i wyjściowe. To da ci solidne zrozumienie tego, co dokładnie musisz zbudować.

Krok 2: Zbadaj istniejące polyfille

Zanim zaczniesz pisać własny polyfill, warto zbadać istniejące rozwiązania. Istnieje duża szansa, że ktoś już stworzył polyfill dla funkcji, którą chcesz obsłużyć. Analiza istniejących polyfilli może dostarczyć cennych wskazówek dotyczących strategii implementacji i potencjalnych wyzwań. Możesz być w stanie zaadaptować lub rozszerzyć istniejący polyfill, aby dopasować go do swoich potrzeb.

Zasoby takie jak npmjs.com i polyfill.io to doskonałe miejsca do wyszukiwania istniejących polyfilli.

Krok 3: Zaimplementuj polyfill

Gdy już masz jasne zrozumienie funkcji i zbadałeś istniejące rozwiązania, nadszedł czas na implementację polyfillu. Zacznij od stworzenia funkcji lub obiektu, który odtwarza zachowanie brakującej funkcji. Zwróć szczególną uwagę na specyfikację ECMAScript, aby upewnić się, że Twój polyfill zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami. Upewnij się, że jest czysty i dobrze udokumentowany.

Przykład: Polyfill dla String.prototype.startsWith

Oto przykład, jak stworzyć polyfill dla metody String.prototype.startsWith:

if (!String.prototype.startsWith) {
  String.prototype.startsWith = function(searchString, position) {
    position = position || 0;
    return this.substr(position, searchString.length) === searchString;
  };
}

Ten polyfill dodaje metodę startsWith do String.prototype, jeśli jeszcze nie istnieje. Używa metody substr, aby sprawdzić, czy ciąg znaków zaczyna się od określonego searchString.

Krok 4: Dokładnie przetestuj

Testowanie jest kluczową częścią procesu tworzenia polyfillu. Przetestuj swój polyfill w różnych przeglądarkach, w tym w starszych wersjach i na różnych platformach. Użyj zautomatyzowanych frameworków testowych, takich jak Jest czy Mocha, aby upewnić się, że Twój polyfill zachowuje się poprawnie i nie wprowadza żadnych regresji.

Rozważ przetestowanie swojego polyfillu w następujących przeglądarkach:

• Internet Explorer 9-11 (dla wsparcia starszych wersji)
• Najnowsze wersje Chrome, Firefox, Safari i Edge
• Przeglądarki mobilne na iOS i Android

Krok 5: Udokumentuj swój polyfill

Przejrzysta i zwięzła dokumentacja jest niezbędna dla każdego polyfillu. Udokumentuj cel polyfillu, jego użycie oraz wszelkie znane ograniczenia. Podaj przykłady użycia i wyjaśnij wszelkie zależności lub wymagania wstępne. Spraw, aby Twoja dokumentacja była łatwo dostępna dla innych programistów.

Krok 6: Dystrybuuj swój polyfill

Gdy jesteś pewien, że Twój polyfill działa poprawnie i jest dobrze udokumentowany, możesz go udostępnić innym programistom. Rozważ opublikowanie go w npm lub dostarczenie jako samodzielny plik JavaScript. Możesz również wnieść swój wkład w projekty open-source, takie jak polyfill.io.

Biblioteki i usługi polyfilli

Chociaż tworzenie własnych polyfilli może być cennym doświadczeniem edukacyjnym, często bardziej efektywne jest korzystanie z istniejących bibliotek i usług. Zasoby te oferują szeroki zakres gotowych polyfilli, które można łatwo zintegrować ze swoimi projektami.

polyfill.io

polyfill.io to popularna usługa, która dostarcza niestandardowe pakiety polyfilli w oparciu o przeglądarkę użytkownika. Wystarczy dołączyć tag skryptu do swojego HTML, a polyfill.io automatycznie wykryje przeglądarkę i dostarczy tylko niezbędne polyfille.

Przykład: Użycie polyfill.io

<script src="https://polyfill.io/v3/polyfill.min.js?features=es6"></script>

Ten tag skryptu pobierze wszystkie polyfille wymagane do obsługi funkcji ES6 w przeglądarce użytkownika. Możesz dostosować parametr features, aby określić, których polyfilli potrzebujesz.

Core-js

Core-js to modułowa standardowa biblioteka JavaScript. Dostarcza polyfille dla ECMAScript aż do najnowszych wersji. Jest używana przez Babel i wiele innych transpilerów.

Modernizr

Modernizr to biblioteka JavaScript, która pomaga wykrywać funkcje HTML5 i CSS3 w przeglądarce użytkownika. Chociaż sama nie dostarcza polyfilli, może być używana w połączeniu z nimi do warunkowego stosowania ich w oparciu o wykrywanie funkcji.

Najlepsze praktyki tworzenia i używania polyfilli

Aby zapewnić optymalną wydajność i łatwość konserwacji, postępuj zgodnie z tymi najlepszymi praktykami podczas tworzenia i używania polyfilli:

• Używaj wykrywania funkcji: Zawsze używaj wykrywania funkcji, aby unikać niepotrzebnego stosowania polyfilli. Stosowanie polyfilli, gdy przeglądarka już obsługuje daną funkcję, może obniżyć wydajność.
• Ładuj polyfille warunkowo: Ładuj polyfille tylko wtedy, gdy są potrzebne. Używaj technik ładowania warunkowego, aby zapobiec niepotrzebnym żądaniom sieciowym.
• Korzystaj z usług polyfilli: Rozważ użycie usługi takiej jak polyfill.io, aby automatycznie dostarczać niezbędne polyfille w oparciu o przeglądarkę użytkownika.
• Testuj dokładnie: Testuj swoje polyfille w różnych przeglądarkach i na różnych platformach, aby upewnić się, że działają poprawnie.
• Aktualizuj polyfille: W miarę ewolucji przeglądarek, polyfille mogą stać się przestarzałe lub wymagać aktualizacji. Utrzymuj swoje polyfille w aktualności, aby zapewnić ich skuteczność.
• Minimalizuj rozmiar polyfilli: Polyfille mogą zwiększać ogólny rozmiar Twojego kodu JavaScript. Minimalizuj rozmiar swoich polyfilli, usuwając niepotrzebny kod i używając wydajnych algorytmów.
• Rozważ transpilację: W niektórych przypadkach transpilacja (używanie narzędzi takich jak Babel) może być lepszą alternatywą dla polyfillingu. Transpilacja konwertuje nowoczesny kod JavaScript na starsze wersje, które mogą być zrozumiane przez starsze przeglądarki.

Polyfille i transpilery: Podejście komplementarne

Polyfille i transpilery są często używane razem, aby osiągnąć kompatybilność między przeglądarkami. Transpilery konwertują nowoczesny kod JavaScript na starsze wersje, które mogą być zrozumiane przez starsze przeglądarki. Polyfille wypełniają luki, dostarczając brakujące funkcje i API.

Na przykład, możesz użyć Babel do transpilacji kodu ES6 na kod ES5, a następnie użyć polyfilli do dostarczenia implementacji dla funkcji takich jak Array.from lub Promise, które nie są obsługiwane w starszych przeglądarkach.

To połączenie transpilacji i polyfillingu zapewnia kompleksowe rozwiązanie dla kompatybilności między przeglądarkami, pozwalając na używanie najnowszych funkcji JavaScript przy jednoczesnym zapewnieniu, że Twój kod działa płynnie w starszych środowiskach.

Typowe scenariusze i przykłady użycia polyfilli

Oto kilka typowych scenariuszy, w których potrzebne są polyfille, oraz przykłady ich implementacji:

1. Polyfill dla Object.assign

Object.assign to metoda, która kopiuje wartości wszystkich wyliczalnych własnych właściwości z jednego lub więcej obiektów źródłowych do obiektu docelowego. Jest powszechnie używana do łączenia obiektów.

if (typeof Object.assign != 'function') {
  // Must be writable: true, enumerable: false, configurable: true
  Object.defineProperty(Object, "assign", {
    value: function assign(target, varArgs) {
      'use strict';
      if (target == null) {
        throw new TypeError('Cannot convert undefined or null to object');
      }

      var to = Object(target);

      for (var index = 1; index < arguments.length; index++) {
        var nextSource = arguments[index];

        if (nextSource != null) {
          for (var nextKey in nextSource) {
            // Avoid bugs when hasOwnProperty is shadowed
            if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(nextSource, nextKey)) {
              to[nextKey] = nextSource[nextKey];
            }
          }
        }
      }
      return to;
    },
    writable: true,
    configurable: true
  });
}

2. Polyfill dla Promise

Promise to wbudowany obiekt, który reprezentuje ostateczne zakończenie (lub niepowodzenie) operacji asynchronicznej.

Możesz użyć biblioteki polyfilli, takiej jak es6-promise, aby dostarczyć implementację Promise dla starszych przeglądarek:

if (typeof Promise === 'undefined') {
  // Dołącz polyfill es6-promise
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/es6-promise@4/dist/es6-promise.auto.min.js';
  document.head.appendChild(script);
}

3. Polyfill dla Custom Elements

Custom elements (elementy niestandardowe) pozwalają definiować własne elementy HTML z niestandardowym zachowaniem.

Możesz użyć polyfillu @webcomponents/custom-elements, aby wspierać elementy niestandardowe w starszych przeglądarkach:

<script src="https://unpkg.com/@webcomponents/custom-elements"></script>

Przyszłość polyfilli

W miarę jak przeglądarki ewoluują i przyjmują nowe standardy internetowe, zapotrzebowanie na polyfille może z czasem maleć. Jednak polyfille prawdopodobnie pozostaną cennym narzędziem dla deweloperów internetowych w przewidywalnej przyszłości, zwłaszcza przy wspieraniu starszych przeglądarek lub pracy z najnowocześniejszymi funkcjami, które nie są jeszcze szeroko wspierane.

Rozwój standardów internetowych i rosnąca popularność przeglądarek typu "evergreen" (przeglądarek, które automatycznie aktualizują się do najnowszej wersji) stopniowo zmniejszy zależność od polyfilli. Jednak dopóki wszyscy użytkownicy nie będą korzystać z nowoczesnych przeglądarek, polyfille będą nadal odgrywać kluczową rolę w zapewnianiu kompatybilności między przeglądarkami i dostarczaniu spójnego doświadczenia użytkownika.

Podsumowanie

Polyfille JavaScript są niezbędne do zapewnienia kompatybilności między przeglądarkami i platformami w tworzeniu stron internetowych. Rozumiejąc ich cel, techniki tworzenia i najlepsze praktyki, możesz tworzyć solidne i globalnie dostępne aplikacje internetowe. Niezależnie od tego, czy zdecydujesz się tworzyć własne polyfille, czy korzystać z istniejących bibliotek i usług, polyfille pozostaną cennym narzędziem w Twoim arsenale deweloperskim. Bycie na bieżąco ze zmieniającym się krajobrazem standardów internetowych i wsparcia przeglądarek jest kluczowe do podejmowania świadomych decyzji o tym, kiedy i jak skutecznie używać polyfilli. Poruszając się po zawiłościach kompatybilności platform internetowych, pamiętaj, że polyfille są Twoimi sprzymierzeńcami w dostarczaniu spójnego i wyjątkowego doświadczenia użytkownika we wszystkich środowiskach. Zaakceptuj je, opanuj je i obserwuj, jak Twoje aplikacje internetowe rozwijają się w zróżnicowanym i dynamicznym świecie internetu.