Page Visibility API: оптимизация веб-производительности и пользовательского опыта в глобальном масштабе

В современной динамичной веб-среде пользователи часто одновременно работают с несколькими вкладками браузера. Это создает уникальную проблему для разработчиков: как обеспечить оптимальную производительность сайта и бесперебойный пользовательский опыт, даже когда вкладка не находится в активном поле зрения. Page Visibility API предоставляет мощное решение этой проблемы, позволяя разработчикам разумно управлять потреблением ресурсов и адаптировать поведение сайта в зависимости от состояния видимости веб-страницы.

Что такое Page Visibility API?

Page Visibility API — это API браузера, который позволяет веб-разработчикам определять, видна ли в данный момент веб-страница пользователю. Страница считается видимой, когда она находится в активной вкладке или окне. И наоборот, страница считается скрытой, когда она находится в фоновой вкладке, свернутом окне или на заблокированном экране.

API предоставляет две основные функции:

• Свойство `document.visibilityState`: Возвращает текущее состояние видимости документа. Возможные значения включают:
• `visible`: Страница находится в активной вкладке или окне.
• `hidden`: Страница находится в фоновой вкладке, свернутом окне или на заблокированном экране.
• `prerender`: Страница находится в процессе предварительной отрисовки, но еще не видна.
• `unloaded`: Страница выгружается из памяти.
• Событие `visibilitychange`: Событие, которое срабатывает всякий раз, когда изменяется состояние видимости документа.

Почему Page Visibility API важен?

Page Visibility API предлагает значительные преимущества как для пользователей, так и для разработчиков:

Улучшение веб-производительности

Понимая, когда страница видна, разработчики могут оптимизировать потребление ресурсов. Когда страница скрыта, часто нет необходимости продолжать выполнять ресурсоемкие задачи, такие как:

• Частый опрос данных: Прекратить или уменьшить частоту AJAX-запросов к серверу.
• Отрисовка анимаций: Приостановить анимации или снизить их частоту кадров.
• Воспроизведение видео: Приостановить воспроизведение видео или снизить его качество.
• Тяжелые вычисления: Приостановить сложные расчеты или обработку данных.

Это снижает использование ЦП, потребление памяти и пропускную способность сети, что приводит к более быстрой загрузке, плавной работе и увеличению времени автономной работы, особенно на мобильных устройствах.

Улучшенный пользовательский опыт

API позволяет разработчикам адаптировать пользовательский опыт в зависимости от видимости. Например:

• Уведомления: Отображать уведомления, когда скрытая вкладка снова становится видимой.
• Индикаторы прогресса: Приостанавливать или возобновлять индикаторы прогресса в зависимости от видимости.
• Сохранение прогресса пользователя: Автоматически сохранять прогресс пользователя, когда страница становится скрытой, чтобы предотвратить потерю данных.

Эти улучшения способствуют созданию более отзывчивого и удобного для пользователя веб-сайта, независимо от устройства пользователя или условий сети.

Оптимизация ресурсов

Page Visibility API имеет решающее значение для эффективного управления ресурсами, особенно в одностраничных приложениях (SPA) и веб-приложениях, выполняющих фоновые задачи. Приостанавливая ненужные операции, когда вкладка скрыта, API освобождает системные ресурсы для других приложений и задач, улучшая общую производительность системы.

Как использовать Page Visibility API

Использование Page Visibility API довольно простое. Вот базовый пример:

// Проверяем начальное состояние видимости
if (document.visibilityState === "visible") {
  // Страница видима, запускаем или возобновляем задачи
  startTasks();
} else {
  // Страница скрыта, ставим задачи на паузу
  pauseTasks();
}

// Слушаем события изменения видимости
document.addEventListener("visibilitychange", function() {
  if (document.visibilityState === "visible") {
    // Страница видима, запускаем или возобновляем задачи
    startTasks();
  } else {
    // Страница скрыта, ставим задачи на паузу
    pauseTasks();
  }
});

function startTasks() {
  console.log("Запуск задач...");
  // Ваш код для запуска ресурсоемких задач здесь
}

function pauseTasks() {
  console.log("Приостановка задач...");
  // Ваш код для приостановки ресурсоемких задач здесь
}

Этот фрагмент кода демонстрирует, как проверить начальное состояние видимости и слушать события `visibilitychange` для соответствующего запуска или приостановки задач.

Практические примеры и сценарии использования

Давайте рассмотрим несколько практических примеров использования Page Visibility API в различных сценариях:

Пример 1: Оптимизация воспроизведения видео

Рассмотрим веб-сайт для потокового видео. Когда пользователь переключается на другую вкладку, нет необходимости продолжать буферизацию или воспроизведение видео в фоновом режиме.

const videoElement = document.getElementById("myVideo");

document.addEventListener("visibilitychange", function() {
  if (document.visibilityState === "visible") {
    // Страница видима, возобновляем воспроизведение видео
    videoElement.play();
  } else {
    // Страница скрыта, ставим видео на паузу
    videoElement.pause();
  }
});

Этот код приостанавливает видео, когда вкладка скрыта, экономя пропускную способность сети и ресурсы ЦП.

Пример 2: Снижение частоты опроса данных

Многие веб-приложения полагаются на частый опрос данных для получения актуальной информации. Однако это может быть расточительно, когда пользователь не просматривает страницу активно.

let pollingInterval;

function startPolling() {
  pollingInterval = setInterval(function() {
    // Ваш код для получения данных с сервера
    fetchData();
  }, 5000); // Опрашиваем каждые 5 секунд
}

function stopPolling() {
  clearInterval(pollingInterval);
}


document.addEventListener("visibilitychange", function() {
  if (document.visibilityState === "visible") {
    // Страница видима, начинаем опрос
    startPolling();
  } else {
    // Страница скрыта, прекращаем опрос
    stopPolling();
  }
});

// Начинаем опрос при первоначальной загрузке, если страница видима
if (document.visibilityState === "visible") {
    startPolling();
}

function fetchData() {
  // Замените на вашу реальную логику получения данных
  console.log("Получение данных...");
}

Этот код прекращает опрос данных, когда вкладка скрыта, и возобновляет его, когда вкладка снова становится видимой.

Пример 3: Приостановка игровых циклов

Для веб-игр крайне важно приостанавливать игровой цикл, когда пользователь переключается на другую вкладку, чтобы предотвратить ненужное использование ЦП и разрядку батареи.

let gameLoopInterval;

function startGameLoop() {
  gameLoopInterval = setInterval(gameLoop, 16); // 60 кадров/с
}

function stopGameLoop() {
  clearInterval(gameLoopInterval);
}

function gameLoop() {
  // Ваша игровая логика здесь
  console.log("Игровой цикл работает...");
}


document.addEventListener("visibilitychange", function() {
  if (document.visibilityState === "visible") {
    // Страница видима, запускаем игровой цикл
    startGameLoop();
  } else {
    // Страница скрыта, останавливаем игровой цикл
    stopGameLoop();
  }
});

// Запускаем игровой цикл при первоначальной загрузке, если страница видима
if (document.visibilityState === "visible") {
    startGameLoop();
}

Этот код приостанавливает игровой цикл, когда вкладка скрыта, предотвращая потребление ресурсов игрой в фоновом режиме.

Пример 4: Автоматическое сохранение данных пользователя

Чтобы предотвратить потерю данных, приложения могут автоматически сохранять данные пользователя, когда страница становится скрытой.

document.addEventListener("visibilitychange", function() {
  if (document.visibilityState === "hidden") {
    // Страница скрыта, сохраняем данные пользователя
    saveUserData();
  }
});

function saveUserData() {
  // Ваш код для сохранения данных пользователя в локальное хранилище или на сервер
  console.log("Сохранение данных пользователя...");
}

Это гарантирует, что прогресс пользователя будет сохранен, даже если он случайно закроет вкладку или перейдет на другую страницу.

Совместимость с браузерами

Page Visibility API широко поддерживается современными браузерами, включая Chrome, Firefox, Safari, Edge и Opera. Вы можете проверить таблицу совместимости на веб-сайте MDN Web Docs для получения последней информации.

Для старых браузеров, которые не поддерживают API, вы можете использовать полифил для предоставления резервной реализации. Однако полифилы могут быть не такими точными или эффективными, как нативный API.

Лучшие практики использования Page Visibility API

Вот несколько лучших практик, которые следует учитывать при использовании Page Visibility API:

• Избегайте чрезмерной оптимизации: Не оптимизируйте код преждевременно, основываясь на состоянии видимости. Профилируйте свое приложение, чтобы выявить наиболее ресурсоемкие задачи, и сосредоточьтесь на их оптимизации в первую очередь.
• Используйте Debounce или Throttle для изменений видимости: Чтобы избежать избыточной обработки событий, рассмотрите возможность использования техник debounce или throttle для события `visibilitychange`.
• Тщательно тестируйте: Тестируйте свое приложение в разных браузерах и на разных устройствах, чтобы убедиться, что Page Visibility API работает корректно.
• Учитывайте доступность: Убедитесь, что использование Page Visibility API не оказывает негативного влияния на доступность. Например, предоставьте альтернативные способы доступа пользователей к информации или функциям, которые приостанавливаются или отключаются, когда страница скрыта.
• Обеспечьте четкую обратную связь: Сообщайте пользователям, когда задачи приостанавливаются или возобновляются в зависимости от состояния видимости. Это поможет избежать путаницы и улучшить пользовательский опыт. Например, индикатор выполнения может приостанавливаться, когда вкладка скрыта, и возобновляться, когда она снова видима.

Будущее веб-производительности и Page Visibility API

По мере того как веб-приложения становятся все более сложными и ресурсоемкими, Page Visibility API будет продолжать играть жизненно важную роль в оптимизации веб-производительности и улучшении пользовательского опыта. Будущие разработки могут включать:

• Более гранулированные состояния видимости: API может быть расширен для предоставления более детальной информации о состоянии видимости страницы, например, частично ли она скрыта или перекрыта другими элементами.
• Интеграция с другими API: API может быть интегрирован с другими API браузера, такими как Idle Detection API, для предоставления еще более сложных возможностей управления ресурсами.
• Улучшенные полифилы: Могут быть разработаны более точные и эффективные полифилы для обеспечения поддержки старых браузеров.

Заключение

Page Visibility API — это ценный инструмент для веб-разработчиков, стремящихся оптимизировать производительность сайта, сократить потребление ресурсов и улучшить пользовательский опыт. Понимая, когда страница видна или скрыта, разработчики могут разумно управлять ресурсоемкими задачами, адаптировать пользовательский опыт и обеспечивать отзывчивость и эффективность своих сайтов независимо от устройства пользователя или условий сети. Используя Page Visibility API, вы можете создать более устойчивый и удобный для пользователя веб для всех.

Не забывайте тестировать свою реализацию в различных браузерах и на разных устройствах, чтобы обеспечить последовательное поведение и оптимальную производительность. Следуя лучшим практикам и оставаясь в курсе последних разработок в области оптимизации веб-производительности, вы сможете использовать всю мощь Page Visibility API для предоставления исключительного веб-опыта вашим пользователям по всему миру.