Schemaläggning av bakgrundsuppgifter i Frontend PWA: Hantering av arbete i offlineläge

Progressiva webbappar (PWA) har revolutionerat webben genom att erbjuda upplevelser som liknar inbyggda appar, inklusive offline-kapacitet. En avgörande aspekt av en välutformad PWA är förmågan att hantera uppgifter i bakgrunden, även när användaren är offline. Detta blogginlägg utforskar olika tekniker för att implementera schemaläggning av bakgrundsuppgifter i frontend PWA:er, vilket möjliggör robust hantering av offline-arbete och en förbättrad användarupplevelse.

Förstå behovet av schemaläggning av bakgrundsuppgifter

I en uppkopplad värld tar vi ofta internetåtkomst för givet. Anslutningen kan dock vara opålitlig, intermittent eller obefintlig, särskilt på vissa geografiska platser eller under resor. PWA:er hanterar denna utmaning genom att låta användare fortsätta interagera med appen även när de är offline. Schemaläggning av bakgrundsuppgifter är avgörande för:

• Datasynkronisering: Synkronisera data mellan PWA:n och servern när användaren återfår anslutning. Detta inkluderar uppladdning av data som samlats in offline (t.ex. formulärinsändningar, bilder) och nedladdning av uppdaterat innehåll.
• Uppskjutna uppgifter: Utföra uppgifter som inte kräver omedelbar användarinteraktion, såsom att skicka analysdata eller utföra komplexa beräkningar.
• Förinläsning av innehåll: Ladda ner resurser i bakgrunden för att förbättra prestanda och säkerställa att innehåll är tillgängligt offline.

Kärnteknologier för schemaläggning av bakgrundsuppgifter

Flera teknologier och API:er är avgörande för att implementera schemaläggning av bakgrundsuppgifter i PWA:er:

1. Service Worker

En Service Worker är hjärtat i en PWA:s offline-kapacitet. Den fungerar som en proxy mellan webbappen och nätverket, fångar upp nätverksförfrågningar och tillhandahåller cachade svar vid offline-läge. Den möjliggör även bakgrundsuppgifter genom:

• Händelselyssnare (Event Listeners): Lyssna på händelser som install, activate, fetch och sync.
• Cache API: Lagra och hämta tillgångar i webbläsarens cache.
• Background Sync API: Schemalägga uppgifter som ska utföras när användaren återfår anslutning.

2. IndexedDB

IndexedDB är en NoSQL-databas på klientsidan som gör det möjligt för PWA:er att lagra strukturerad data offline. Den är idealisk för att lagra data som behöver synkroniseras med servern senare.

3. Background Sync API

Background Sync API låter en Service Worker registrera uppgifter som ska utföras när webbläsaren upptäcker nätverksanslutning. Detta är särskilt användbart för att synkronisera data som skapades eller ändrades i offlineläge.

4. Periodic Background Sync API

Periodic Background Sync API, en utökning av Background Sync API, möjliggör schemaläggning av periodiska uppgifter som ska utföras i bakgrunden, även när appen inte används aktivt. Detta är användbart för uppgifter som att hämta de senaste nyhetsrubrikerna eller uppdatera en väderprognos.

5. Background Fetch API

Background Fetch API låter en Service Worker ladda ner stora filer i bakgrunden, även om användaren navigerar bort från sidan. Detta är användbart för att förinläsa innehåll eller ladda ner tillgångar för offline-användning.

Implementera schemaläggning av bakgrundsuppgifter: En steg-för-steg-guide

Här är en praktisk guide för att implementera schemaläggning av bakgrundsuppgifter i en PWA med hjälp av Background Sync API:

Steg 1: Registrera en Service Worker

Registrera först en Service Worker i din huvudsakliga JavaScript-fil:

            
if ('serviceWorker' in navigator) {
  navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js')
    .then(function(registration) {
      console.log('Service Worker registrerad med scope:', registration.scope);
    })
    .catch(function(err) {
      console.log('Registrering av Service Worker misslyckades:', err);
    });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 2: Fånga upp nätverksförfrågningar i din Service Worker

I din `service-worker.js`-fil, fånga upp nätverksförfrågningar och servera cachade svar när du är offline:

            
self.addEventListener('fetch', function(event) {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request)
      .then(function(response) {
        // Cache-träff - returnera svar
        if (response) {
          return response;
        }

        // Finns inte i cache - hämta från nätverket
        return fetch(event.request).then(
          function(response) {
            // Kontrollera om vi fick ett giltigt svar
            if(!response || response.status !== 200 || response.type !== 'basic') {
              return response;
            }

            // VIKTIGT: Klona svaret. Ett svar är en ström
            // och eftersom vi vill att cachen ska använda det och appen ska använda det
            // måste vi klona det.
            var responseToCache = response.clone();

            caches.open(CACHE_NAME)
              .then(function(cache) {
                cache.put(event.request, responseToCache);
              });

            return response;
          }
        );
      })
  );
});

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 3: Lagra data offline i IndexedDB

När användaren är offline, lagra data i IndexedDB. Låt oss till exempel lagra formulärinsändningar:

            
function sparaFormulardataOffline(formData) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('offline-data', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Fel vid öppning av databas');
    };

    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = event.target.result;
      const objectStore = db.createObjectStore('submissions', { autoIncrement: true });
      objectStore.createIndex('timestamp', 'timestamp', { unique: false });
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      const db = event.target.result;
      const transaction = db.transaction(['submissions'], 'readwrite');
      const objectStore = transaction.objectStore('submissions');
      const submission = {
        data: formData,
        timestamp: Date.now()
      };
      const addRequest = objectStore.add(submission);

      addRequest.onsuccess = () => {
        resolve('Data sparad offline');
      };

      addRequest.onerror = () => {
        reject('Fel vid sparning av data offline');
      };

      transaction.oncomplete = () => {
        db.close();
      };
    };
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 4: Registrera en bakgrundssynkroniseringsuppgift

Registrera en bakgrundssynkroniseringsuppgift för att synkronisera datan när användaren återfår anslutning:

            
function registreraSynk() {
  navigator.serviceWorker.ready.then(function(registration) {
    return registration.sync.register('sync-form-data');
  }).then(function() {
    console.log('Bakgrundssynkronisering registrerad!');
  }).catch(function(error) {
    console.log('Registrering av bakgrundssynkronisering misslyckades: ', error);
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 5: Lyssna efter synkroniseringshändelsen i din Service Worker

I din `service-worker.js`-fil, lyssna efter `sync`-händelsen och synkronisera datan:

            
self.addEventListener('sync', function(event) {
  if (event.tag === 'sync-form-data') {
    event.waitUntil(synkaFormulardata());
  }
});

function synkaFormulardata() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('offline-data', 1);

    request.onerror = (event) => {
      reject('Fel vid öppning av databas');
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      const db = event.target.result;
      const transaction = db.transaction(['submissions'], 'readwrite');
      const objectStore = transaction.objectStore('submissions');
      const getAllRequest = objectStore.getAll();

      getAllRequest.onsuccess = () => {
        const submissions = getAllRequest.result;
        if (submissions.length > 0) {
          // Skicka data till servern
          Promise.all(submissions.map(submission => skickaDataTillServer(submission.data)))
            .then(() => {
              // Rensa IndexedDB
              const clearRequest = objectStore.clear();
              clearRequest.onsuccess = () => {
                resolve('Data synkroniserad och rensad');
              };
              clearRequest.onerror = () => {
                reject('Fel vid rensning av IndexedDB');
              };
            })
            .catch(error => {
              reject('Fel vid sändning av data till server: ' + error);
            });
        } else {
          resolve('Ingen data att synkronisera');
        }
      };

      getAllRequest.onerror = () => {
        reject('Fel vid hämtning av data från IndexedDB');
      };

      transaction.oncomplete = () => {
        db.close();
      };
    };
  });
}

function skickaDataTillServer(data) {
  // Ersätt med din faktiska API-slutpunkt
  const apiUrl = '/api/submit-form';

  return fetch(apiUrl, {
    method: 'POST',
    headers: {
      'Content-Type': 'application/json'
    },
    body: JSON.stringify(data)
  }).then(response => {
    if (!response.ok) {
      throw new Error('Nätverkssvaret var inte ok');
    }
    return response.json();
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Använda Periodic Background Sync API

Periodic Background Sync API är användbart för uppgifter som behöver utföras regelbundet, som att hämta de senaste nyheterna eller uppdatera en väderprognos. Så här använder du det:

Steg 1: Kontrollera stöd

Kontrollera först om Periodic Background Sync API stöds av webbläsaren:

            
if ('periodicSync' in registration) {
  // Periodic Background Sync API stöds
} else {
  console.log('Periodic Background Sync API stöds inte');
}

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 2: Begär tillstånd

Du måste begära tillstånd från användaren för att använda Periodic Background Sync API:

            
navigator.permissions.query({ name: 'periodic-background-sync' })
  .then((status) => {
    if (status.state === 'granted') {
      // Periodisk bakgrundssynkronisering kan användas
    } else {
      console.log('Tillstånd för periodisk bakgrundssynkronisering ej beviljat');
    }
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 3: Registrera en periodisk synkroniseringsuppgift

Registrera en periodisk synkroniseringsuppgift i din Service Worker:

            
registration.periodicSync.register('update-news', {
  minInterval: 24 * 60 * 60 * 1000, // 1 dygn
}).then(() => {
  console.log('Periodisk bakgrundssynkronisering registrerad för nyhetsuppdatering');
}).catch((error) => {
  console.error('Registrering av periodisk bakgrundssynkronisering misslyckades: ', error);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Steg 4: Hantera den periodiska synkroniseringshändelsen

Hantera `sync`-händelsen i din Service Worker för att utföra den periodiska uppgiften:

            
self.addEventListener('sync', (event) => {
  if (event.tag === 'update-news') {
    event.waitUntil(uppdateraNyheter());
  }
});

function uppdateraNyheter() {
  // Hämta de senaste nyheterna från servern
  return fetch('/api/news')
    .then(response => response.json())
    .then(news => {
      // Spara nyheterna i IndexedDB
      return sparaNyheterIIndexedDB(news);
    })
    .catch(error => {
      console.error('Fel vid uppdatering av nyheter: ', error);
    });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Felhantering och bästa praxis

Implementering av schemaläggning av bakgrundsuppgifter kräver noggrant övervägande av felhantering och bästa praxis:

• Återförsöksmekanismer: Implementera återförsöksmekanismer med exponentiell backoff för misslyckade uppgifter.
• Idempotens: Se till att uppgifterna är idempotenta, vilket innebär att utföra dem flera gånger har samma effekt som att utföra dem en gång. Detta är viktigt för att förhindra datakorruption vid återförsök.
• Batterioptimering: Var medveten om batteriförbrukningen när du schemalägger bakgrundsuppgifter. Undvik frekventa uppgifter som kan tömma batteriet snabbt.
• Användaravisering: Ge feedback till användaren om status för bakgrundsuppgifter, särskilt om de involverar datasynkronisering.
• Säkerhetsaspekter: Lagra känslig data säkert i IndexedDB och skydda mot cross-site scripting (XSS)-sårbarheter.
• Testning: Testa din implementering av schemaläggning av bakgrundsuppgifter noggrant under olika nätverksförhållanden och i olika webbläsarmiljöer.

Överväganden för internationalisering och lokalisering

När man utvecklar PWA:er för en global publik är det viktigt att ta hänsyn till internationalisering (i18n) och lokalisering (l10n):

• Språkstöd: Stöd flera språk och låt användare välja sitt föredragna språk.
• Datum- och tidsformatering: Använd lämpliga datum- och tidsformat för olika regioner.
• Talformatering: Använd lämpliga talformat för olika regioner, inklusive decimal- och tusentalsavgränsare.
• Valutaformatering: Visa valutavärden med korrekta symboler och formatering för olika regioner.
• Översättning: Översätt all text som visas för användaren till de språk som stöds.
• Stöd för höger-till-vänster (RTL): Stöd RTL-språk som arabiska och hebreiska.

Bibliotek som i18next och Moment.js kan hjälpa till att förenkla i18n och l10n i din PWA.

Exempel på verkliga PWA:er som använder schemaläggning av bakgrundsuppgifter

Flera verkliga PWA:er utnyttjar schemaläggning av bakgrundsuppgifter för att ge sömlösa offline-upplevelser:

• Google Docs: Låter användare skapa och redigera dokument offline och synkroniserar ändringar när anslutningen återställs.
• Twitter Lite: Gör det möjligt för användare att skriva och skicka tweets offline, och laddar upp dem när de är online igen.
• Starbucks: Låter användare lägga beställningar offline, vilka sedan skickas när anslutning finns tillgänglig.
• AliExpress: Möjliggör surfning av produkter och att lägga dem i varukorgen offline, med synkronisering vid återanslutning.

Sammanfattning

Schemaläggning av bakgrundsuppgifter är en kritisk komponent i moderna PWA:er, vilket möjliggör robust hantering av offline-arbete och förbättrar användarupplevelsen. Genom att utnyttja teknologier som Service Workers, IndexedDB och Background Sync API kan utvecklare skapa PWA:er som erbjuder sömlös och pålitlig funktionalitet, även i avsaknad av nätverksanslutning. I takt med att PWA:er fortsätter att utvecklas kommer det att vara avgörande att behärska schemaläggning av bakgrundsuppgifter för att bygga verkligt engagerande och globalt tillgängliga webbapplikationer. Kom ihåg att prioritera felhantering, batterioptimering och användarfeedback för att skapa en polerad och användarvänlig upplevelse för en mångsidig global publik.