Сумісність веб-платформи: вичерпний посібник із розробки поліфілів для JavaScript

У світі веб-розробки, що постійно змінюється, забезпечення крос-браузерної та крос-платформної сумісності має першорядне значення. Хоча сучасні браузери прагнуть дотримуватися веб-стандартів, у старіших або менш просунутих браузерах може бракувати підтримки певних функцій JavaScript. Саме тут на допомогу приходять поліфіли JavaScript, що діють як найважливіші мости, які дозволяють сучасному коду безперебійно працювати в широкому діапазоні середовищ. Цей посібник заглиблюється в тонкощі розробки поліфілів, надаючи вам знання та методи для створення надійних і глобально сумісних веб-додатків.

Що таке поліфіл JavaScript?

Поліфіл — це фрагмент коду (зазвичай JavaScript), який надає функціональність, котру браузер не підтримує нативно. По суті, це фрагмент коду, який "заповнює прогалину", реалізуючи відсутню функцію за допомогою існуючих технологій. Термін "поліфіл" запозичений з назви продукту для заповнення отворів (наприклад, Polyfilla). У веб-розробці поліфіл вирішує проблему відсутніх функцій у старих браузерах, дозволяючи розробникам використовувати новіші можливості, не відштовхуючи користувачів старих систем.

Подумайте про це так: ви хочете використовувати нову, блискучу функцію JavaScript на своєму веб-сайті, але деякі з ваших користувачів все ще використовують старіші браузери, які не підтримують цю функцію. Поліфіл — це ніби перекладач, який дозволяє старому браузеру зрозуміти та виконати новий код, забезпечуючи послідовний досвід для всіх користувачів, незалежно від їхнього вибору браузера.

Поліфіли проти шимів

Терміни "поліфіл" і "шим" часто використовуються як взаємозамінні, але між ними є тонка різниця. Хоча обидва вирішують проблеми сумісності, поліфіл конкретно прагне відтворити точну поведінку відсутньої функції, тоді як шим, як правило, надає обхідний шлях або заміну для ширшої проблеми сумісності. Поліфіл *є* типом шиму, але не всі шими є поліфілами.

Наприклад, поліфіл для методу Array.prototype.forEach реалізував би точну функціональність, як визначено в специфікації ECMAScript. Шим, з іншого боку, міг би надати більш загальне рішення для ітерації по масивоподібних об'єктах, навіть якщо воно не відтворює ідеально поведінку forEach.

Навіщо використовувати поліфіли?

Використання поліфілів надає кілька ключових переваг:

• Покращений користувацький досвід: Забезпечує послідовний та функціональний досвід для всіх користувачів, незалежно від їхнього браузера. Користувачі можуть використовувати повну функціональність, навіть якщо їхні браузери не є найновішими моделями.
• Використання сучасного коду: Дозволяє розробникам використовувати найновіші функції та API JavaScript, не жертвуючи сумісністю. Вам не потрібно писати свій код під найменший спільний знаменник браузерів.
• Забезпечення майбутньої сумісності: Дозволяє вам поступово покращувати свої додатки, знаючи, що старіші браузери все одно зможуть функціонувати.
• Зменшення витрат на розробку: Уникає необхідності писати окремі шляхи коду для різних браузерів, спрощуючи розробку та обслуговування. Одна кодова база для всіх користувачів.
• Покращена підтримка коду: Сприяє чистому та більш підтримуваному коду завдяки використанню сучасного синтаксису JavaScript.

Виявлення функцій: основа поліфілінгу

Перш ніж застосовувати поліфіл, вкрай важливо визначити, чи дійсно він потрібен браузеру. Саме тут на допомогу приходить виявлення функцій. Виявлення функцій передбачає перевірку, чи підтримується певна функція або API браузером. Якщо вона не підтримується, застосовується поліфіл; в іншому випадку використовується нативна реалізація браузера.

Як реалізувати виявлення функцій

Виявлення функцій зазвичай реалізується за допомогою умовних операторів та оператора typeof або шляхом перевірки наявності властивості у глобальному об'єкті.

Приклад: Виявлення Array.prototype.forEach

Ось як можна визначити, чи підтримується метод Array.prototype.forEach:

if (!Array.prototype.forEach) {
  // Поліфіл для forEach
  Array.prototype.forEach = function(callback, thisArg) {
    // Реалізація поліфілу
    // ...
  };
}

Цей фрагмент коду спочатку перевіряє, чи існує Array.prototype.forEach. Якщо ні, надається реалізація поліфілу. Якщо так, використовується нативна реалізація браузера, що дозволяє уникнути непотрібних накладних витрат.

Приклад: Виявлення fetch API

if (!('fetch' in window)) {
  // Поліфіл для fetch
  // Підключіть бібліотеку поліфілу для fetch (напр., 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);
}

Цей приклад перевіряє наявність fetch API в об'єкті window. Якщо його не знайдено, він динамічно завантажує бібліотеку поліфілу для fetch.

Розробка власних поліфілів: покроковий посібник

Створення власних поліфілів може бути корисним досвідом, що дозволяє адаптувати рішення до ваших конкретних потреб. Ось покроковий посібник з розробки поліфілів:

Крок 1: Визначте відсутню функцію

Перший крок — це визначити функцію або API JavaScript, для якої ви хочете створити поліфіл. Зверніться до специфікації ECMAScript або надійної документації (наприклад, MDN Web Docs), щоб зрозуміти поведінку функції та очікувані вхідні та вихідні дані. Це дасть вам чітке розуміння того, що саме вам потрібно створити.

Крок 2: Дослідіть існуючі поліфіли

Перш ніж почати писати власний поліфіл, розумно дослідити існуючі рішення. Є велика ймовірність, що хтось уже створив поліфіл для функції, яка вас цікавить. Вивчення існуючих поліфілів може надати цінні ідеї щодо стратегій реалізації та потенційних проблем. Ви можете адаптувати або розширити існуючий поліфіл відповідно до своїх потреб.

Такі ресурси, як npmjs.com та polyfill.io, є чудовими місцями для пошуку існуючих поліфілів.

Крок 3: Реалізуйте поліфіл

Коли у вас є чітке розуміння функції та ви дослідили існуючі рішення, час реалізувати поліфіл. Почніть зі створення функції або об'єкта, що відтворює поведінку відсутньої функції. Звертайте пильну увагу на специфікацію ECMAScript, щоб переконатися, що ваш поліфіл поводиться так, як очікується. Переконайтеся, що він чистий і добре задокументований.

Приклад: Поліфілінг String.prototype.startsWith

Ось приклад того, як створити поліфіл для методу String.prototype.startsWith:

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

Цей поліфіл додає метод startsWith до String.prototype, якщо він ще не існує. Він використовує метод substr, щоб перевірити, чи починається рядок із зазначеного searchString.

Крок 4: Ретельно протестуйте

Тестування є критично важливою частиною процесу розробки поліфілів. Тестуйте ваш поліфіл у різноманітних браузерах, включаючи старіші версії та різні платформи. Використовуйте фреймворки для автоматизованого тестування, такі як Jest або Mocha, щоб переконатися, що ваш поліфіл працює коректно і не вносить жодних регресій.

Розгляньте можливість тестування вашого поліфілу в наступних браузерах:

• Internet Explorer 9-11 (для підтримки застарілих версій)
• Останні версії Chrome, Firefox, Safari та Edge
• Мобільні браузери на iOS та Android

Крок 5: Задокументуйте ваш поліфіл

Чітка та лаконічна документація є важливою для будь-якого поліфілу. Задокументуйте мету поліфілу, його використання та будь-які відомі обмеження. Надайте приклади використання поліфілу та поясніть будь-які залежності або передумови. Зробіть вашу документацію легкодоступною для інших розробників.

Крок 6: Розповсюджуйте ваш поліфіл

Коли ви впевнені, що ваш поліфіл працює коректно і добре задокументований, ви можете розповсюджувати його серед інших розробників. Розгляньте можливість опублікувати ваш поліфіл на npm або надати його як окремий JavaScript-файл. Ви також можете зробити внесок у відкриті проекти, такі як polyfill.io.

Бібліотеки та сервіси поліфілів

Хоча створення власних поліфілів може бути цінним досвідом навчання, часто ефективніше використовувати існуючі бібліотеки та сервіси поліфілів. Ці ресурси надають широкий спектр готових поліфілів, які ви можете легко інтегрувати у свої проекти.

polyfill.io

polyfill.io — це популярний сервіс, який надає спеціальні пакети поліфілів на основі браузера користувача. Просто додайте тег script у ваш HTML, і polyfill.io автоматично визначить браузер і доставить лише необхідні поліфіли.

Приклад: Використання polyfill.io

Цей тег script завантажить усі поліфіли, необхідні для підтримки функцій ES6 у браузері користувача. Ви можете налаштувати параметр features, щоб вказати, які саме поліфіли вам потрібні.

Core-js

Core-js — це модульна стандартна бібліотека JavaScript. Вона надає поліфіли для ECMAScript аж до останніх версій. Її використовують Babel та багато інших транспіляторів.

Modernizr

Modernizr — це бібліотека JavaScript, яка допомагає виявляти функції HTML5 та CSS3 у браузері користувача. Хоча вона сама не надає поліфілів, її можна використовувати в поєднанні з поліфілами для їх умовного застосування на основі виявлення функцій.

Найкращі практики розробки та використання поліфілів

Щоб забезпечити оптимальну продуктивність та підтримку, дотримуйтесь цих найкращих практик при розробці та використанні поліфілів:

• Використовуйте виявлення функцій: Завжди використовуйте виявлення функцій, щоб уникнути непотрібного застосування поліфілів. Застосування поліфілів, коли браузер уже підтримує функцію, може погіршити продуктивність.
• Завантажуйте поліфіли умовно: Завантажуйте поліфіли лише тоді, коли вони потрібні. Використовуйте техніки умовного завантаження, щоб запобігти непотрібним мережевим запитам.
• Використовуйте сервіс поліфілів: Розгляньте можливість використання сервісу поліфілів, як-от polyfill.io, для автоматичної доставки необхідних поліфілів на основі браузера користувача.
• Тестуйте ретельно: Тестуйте ваші поліфіли в різноманітних браузерах і на різних платформах, щоб переконатися, що вони працюють коректно.
• Підтримуйте поліфіли в актуальному стані: З розвитком браузерів поліфіли можуть застарівати або вимагати оновлень. Підтримуйте свої поліфіли в актуальному стані, щоб вони залишалися ефективними.
• Мінімізуйте розмір поліфілів: Поліфіли можуть збільшувати загальний розмір вашого коду JavaScript. Мінімізуйте розмір ваших поліфілів, видаляючи непотрібний код і використовуючи ефективні алгоритми.
• Розгляньте транспіляцію: У деяких випадках транспіляція (з використанням інструментів, таких як Babel) може бути кращою альтернативою поліфілінгу. Транспіляція перетворює сучасний код JavaScript у старіші версії, які можуть зрозуміти старіші браузери.

Поліфіли та транспілятори: взаємодоповнюючий підхід

Поліфіли та транспілятори часто використовуються разом для досягнення крос-браузерної сумісності. Транспілятори перетворюють сучасний код JavaScript у старіші версії, які можуть зрозуміти старіші браузери. Поліфіли заповнюють прогалини, надаючи відсутні функції та API.

Наприклад, ви можете використовувати Babel для транспіляції коду ES6 в код ES5, а потім використовувати поліфіли для надання реалізацій таких функцій, як Array.from або Promise, які не підтримуються в старих браузерах.

Це поєднання транспіляції та поліфілінгу забезпечує комплексне рішення для крос-браузерної сумісності, дозволяючи вам використовувати найновіші функції JavaScript, забезпечуючи при цьому безперебійну роботу вашого коду в старих середовищах.

Поширені сценарії та приклади поліфілів

Ось кілька поширених сценаріїв, де потрібні поліфіли, та приклади їх реалізації:

1. Поліфілінг Object.assign

Object.assign — це метод, який копіює значення всіх перелічуваних власних властивостей з одного або кількох вихідних об'єктів до цільового об'єкта. Він часто використовується для об'єднання об'єктів.

if (typeof Object.assign != 'function') {
  // Має бути: 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) {
            // Уникайте помилок, коли hasOwnProperty перекрито
            if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(nextSource, nextKey)) {
              to[nextKey] = nextSource[nextKey];
            }
          }
        }
      }
      return to;
    },
    writable: true,
    configurable: true
  });
}

2. Поліфілінг Promise

Promise — це вбудований об'єкт, який представляє кінцеве завершення (або невдачу) асинхронної операції.

Ви можете використовувати бібліотеку поліфілів, таку як es6-promise, щоб надати реалізацію Promise для старих браузерів:

if (typeof Promise === 'undefined') {
  // Підключіть поліфіл 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. Поліфілінг користувацьких елементів (Custom Elements)

Користувацькі елементи дозволяють вам визначати власні HTML-елементи з індивідуальною поведінкою.

Ви можете використовувати поліфіл @webcomponents/custom-elements для підтримки користувацьких елементів у старих браузерах:

Майбутнє поліфілів

Оскільки браузери продовжують розвиватися та впроваджувати нові веб-стандарти, потреба в поліфілах з часом може зменшитися. Однак, поліфіли, ймовірно, залишаться цінним інструментом для веб-розробників у найближчому майбутньому, особливо при підтримці застарілих браузерів або при роботі з передовими функціями, які ще не отримали широкої підтримки.

Розвиток веб-стандартів та все більше поширення "вічнозелених" браузерів (браузерів, які автоматично оновлюються до останньої версії) поступово зменшить залежність від поліфілів. Однак, доки всі користувачі не перейдуть на сучасні браузери, поліфіли продовжуватимуть відігравати вирішальну роль у забезпеченні крос-браузерної сумісності та наданні послідовного користувацького досвіду.

Висновок

Поліфіли JavaScript є важливими для забезпечення крос-браузерної та крос-платформної сумісності у веб-розробці. Розуміючи їхнє призначення, техніки розробки та найкращі практики, ви можете створювати надійні та глобально доступні веб-додатки. Незалежно від того, чи ви вирішите розробляти власні поліфіли, чи використовувати існуючі бібліотеки та сервіси, поліфіли залишаться цінним інструментом у вашому арсеналі веб-розробника. Бути в курсі мінливого ландшафту веб-стандартів та підтримки браузерів є вирішальним для прийняття обґрунтованих рішень про те, коли і як ефективно використовувати поліфіли. Коли ви орієнтуєтеся в складнощах сумісності веб-платформ, пам'ятайте, що поліфіли — ваші союзники у наданні послідовного та виняткового користувацького досвіду в усіх середовищах. Прийміть їх, опануйте їх і спостерігайте, як ваші веб-додатки процвітають у різноманітному та динамічному світі Інтернету.