Lộ trình API Nền tảng Web: Tiêu chuẩn Mới nổi so với Tốc độ Áp dụng của Trình duyệt

Web liên tục phát triển, được thúc đẩy bởi sự đổi mới trong các API Nền tảng Web. Các API này cung cấp cho nhà phát triển những công cụ để xây dựng các ứng dụng web phong phú hơn, tương tác hơn và có năng lực hơn. Tuy nhiên, con đường từ một tiêu chuẩn được đề xuất đến việc được các trình duyệt áp dụng rộng rãi hiếm khi đơn giản. Bài viết này khám phá bối cảnh hiện tại của các API Nền tảng Web mới nổi, quy trình phát triển tiêu chuẩn, những thách thức trong việc áp dụng của trình duyệt và những gì nhà phát triển cần biết để đi trước đón đầu.

Tìm hiểu về API Nền tảng Web

API Nền tảng Web là một tập hợp các giao diện cho phép các trang web tương tác với trình duyệt, hệ điều hành cơ bản và thậm chí cả các thiết bị bên ngoài. Chúng cho phép nhà phát triển truy cập vào các tính năng như định vị địa lý, truy cập máy ảnh và micrô, lưu trữ cục bộ, thông báo đẩy và nhiều hơn nữa. Các API này rất quan trọng để xây dựng các ứng dụng web hiện đại có thể cạnh tranh với chức năng và hiệu suất của các ứng dụng gốc (native app).

Các Danh mục Chính của API Nền tảng Web

• API Thiết bị: Các API này cung cấp quyền truy cập vào các tính năng phần cứng của thiết bị như máy ảnh, micrô, GPS và gia tốc kế. Ví dụ bao gồm Camera API, Geolocation API và Ambient Light Sensor API.
• API Lưu trữ: Các API này cho phép các ứng dụng web lưu trữ dữ liệu cục bộ trên thiết bị của người dùng. Ví dụ bao gồm LocalStorage, SessionStorage, IndexedDB và File System Access API.
• API Giao tiếp: Các API này cho phép giao tiếp thời gian thực giữa các ứng dụng web và máy chủ hoặc các thiết bị khác. Ví dụ bao gồm WebSockets, WebRTC và Push API.
• API Đồ họa và Đa phương tiện: Các API này cung cấp các công cụ để tạo và thao tác nội dung đồ họa, âm thanh và video. Ví dụ bao gồm Canvas API, WebGL, Web Audio API và Media Source Extensions (MSE).
• API Hiệu suất: Các API này cho phép nhà phát triển đo lường và tối ưu hóa hiệu suất của các ứng dụng web của họ. Ví dụ bao gồm Performance API, Resource Timing API và Navigation Timing API.

Quy trình Phát triển Tiêu chuẩn

Trước khi một API trở thành một phần được áp dụng rộng rãi của nền tảng web, nó thường trải qua một quy trình tiêu chuẩn hóa nghiêm ngặt. Quy trình này liên quan đến nhiều tổ chức và các bên liên quan, bao gồm các nhà cung cấp trình duyệt, nhà phát triển và các cơ quan tiêu chuẩn như World Wide Web Consortium (W3C) và WHATWG (Web Hypertext Application Technology Working Group).

Các Giai đoạn Chính trong Phát triển Tiêu chuẩn

1. Ý tưởng và Đề xuất: Quy trình bắt đầu bằng một ý tưởng về một API mới hoặc một cải tiến đáng kể cho một API hiện có. Ý tưởng này thường được đề xuất bởi một nhà phát triển, một nhà cung cấp trình duyệt hoặc một cơ quan tiêu chuẩn.
2. Bản nháp Đặc tả: Nếu đề xuất được coi là hứa hẹn, một bản nháp đặc tả sẽ được tạo ra. Tài liệu này phác thảo chức năng, cú pháp và hành vi của API. Bản nháp đặc tả thường được công bố trên một diễn đàn công khai để nhận phản hồi.
3. Đánh giá Công khai: Bản nháp đặc tả sau đó được mở để đánh giá công khai. Trong giai đoạn này, các nhà phát triển, nhà cung cấp trình duyệt và các bên liên quan khác có thể cung cấp phản hồi về thiết kế và việc triển khai API. Phản hồi này rất quan trọng để xác định các vấn đề tiềm ẩn và cải thiện khả năng sử dụng cũng như tính tương thích của API.
4. Bản nháp Hoạt động: Dựa trên phản hồi nhận được trong quá trình đánh giá công khai, bản nháp đặc tả được sửa đổi và cập nhật. Phiên bản sửa đổi sau đó được công bố dưới dạng bản nháp hoạt động.
5. Ứng cử viên Khuyến nghị: Khi bản nháp hoạt động đã ổn định và API đã được triển khai trong ít nhất hai trình duyệt khác nhau, nó có thể được thăng cấp thành một ứng cử viên khuyến nghị. Điều này cho thấy API đang gần hoàn thành và sẵn sàng để được áp dụng rộng rãi hơn.
6. Đề xuất Khuyến nghị: Sau một thời gian thử nghiệm và đánh giá, ứng cử viên khuyến nghị có thể được thăng cấp thành một đề xuất khuyến nghị. Đây là giai đoạn cuối cùng trước khi API trở thành một tiêu chuẩn chính thức.
7. Khuyến nghị (Tiêu chuẩn): Nếu đề xuất khuyến nghị nhận được đủ sự ủng hộ, nó cuối cùng sẽ được phê duyệt là một tiêu chuẩn chính thức. Điều này có nghĩa là API giờ đây được coi là một phần ổn định và đáng tin cậy của nền tảng web.

Các Tổ chức Tham gia vào Tiêu chuẩn Web

• World Wide Web Consortium (W3C): W3C là một cộng đồng quốc tế phát triển các tiêu chuẩn web. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định và thúc đẩy việc sử dụng các công nghệ web mở.
• WHATWG (Web Hypertext Application Technology Working Group): WHATWG là một cộng đồng gồm các nhà phát triển, nhà cung cấp trình duyệt và các bên liên quan khác tập trung vào việc phát triển HTML, DOM và các công nghệ web cốt lõi khác.
• Internet Engineering Task Force (IETF): IETF là một tổ chức phát triển và thúc đẩy các tiêu chuẩn internet, bao gồm các giao thức như HTTP, TCP/IP và DNS.

Những Thách thức trong việc Áp dụng của Trình duyệt

Ngay cả sau khi một API trở thành một tiêu chuẩn chính thức, việc áp dụng nó bởi các trình duyệt web có thể là một quá trình chậm chạp và không đồng đều. Điều này là do nhiều yếu tố, bao gồm:

• Ưu tiên của Nhà cung cấp Trình duyệt: Mỗi nhà cung cấp trình duyệt có những ưu tiên và lộ trình riêng để triển khai các tính năng mới. Một số nhà cung cấp có thể ưu tiên một số API nhất định hơn những API khác dựa trên mục tiêu chiến lược và nhu cầu của người dùng.
• Độ phức tạp trong Triển khai: Việc triển khai một API mới có thể là một nhiệm vụ phức tạp và tốn thời gian, đặc biệt nếu API đó rất tinh vi hoặc đòi hỏi những thay đổi đáng kể đối với kiến trúc của trình duyệt.
• Kiểm thử và Tương thích: Trước khi một API có thể được phát hành ra công chúng, nó phải được kiểm thử kỹ lưỡng để đảm bảo rằng nó ổn định, đáng tin cậy và tương thích với nội dung web hiện có. Quá trình kiểm thử này có thể mất một lượng thời gian và tài nguyên đáng kể.
• Mối quan ngại về Bảo mật: Các API mới có thể giới thiệu các rủi ro bảo mật mới nếu chúng không được triển khai cẩn thận. Các nhà cung cấp trình duyệt phải xem xét cẩn thận các tác động bảo mật của mỗi API và thực hiện các bước để giảm thiểu mọi lỗ hổng tiềm ẩn.
• Hỗ trợ Kế thừa: Các nhà cung cấp trình duyệt cũng phải xem xét tác động của các API mới đối với nội dung web hiện có. Họ cần đảm bảo rằng các API mới không làm hỏng các trang web hiện có và các nhà phát triển có một con đường di chuyển rõ ràng sang các công nghệ mới.

Bảng Tương thích Trình duyệt và Các Nguồn tài liệu

Để giúp các nhà phát triển theo dõi việc áp dụng các API mới bởi các trình duyệt khác nhau, một số nguồn tài liệu cung cấp các bảng tương thích trình duyệt chi tiết. Các bảng này cho thấy trình duyệt nào hỗ trợ API nào và yêu cầu phiên bản trình duyệt nào.

• MDN Web Docs (Mozilla Developer Network): MDN Web Docs là một nguồn tài liệu toàn diện cho các nhà phát triển web, cung cấp tài liệu chi tiết về HTML, CSS, JavaScript và các API Nền tảng Web. Nó bao gồm các bảng tương thích trình duyệt cập nhật cho tất cả các API chính. https://developer.mozilla.org/
• Can I use...: Can I use... là một trang web cung cấp thông tin tương thích trình duyệt chi tiết cho một loạt các công nghệ web, bao gồm các phần tử HTML, thuộc tính CSS và các API JavaScript. https://caniuse.com/

Các API Nền tảng Web Mới nổi Đáng Chú ý

Một số API Nền tảng Web mới thú vị hiện đang được phát triển hoặc đang trong giai đoạn đầu áp dụng. Các API này có tiềm năng nâng cao đáng kể khả năng của nền tảng web và cho phép các ứng dụng web mới và sáng tạo.

WebGPU API

WebGPU là một API đồ họa mới nhằm cung cấp một cách hiện đại, hiệu quả và an toàn để các ứng dụng web truy cập GPU. Nó được thiết kế để thay thế WebGL và mang lại một số lợi thế, bao gồm hiệu suất cải thiện, hỗ trợ tốt hơn cho các tính năng GPU hiện đại và một mô hình lập trình nhất quán hơn. WebGPU đang được phát triển bởi Nhóm Cộng đồng W3C GPU cho Web.

Lợi ích của WebGPU:

• Cải thiện Hiệu suất: WebGPU được thiết kế để hiệu quả hơn WebGL, cho phép các ứng dụng web đạt được tốc độ khung hình cao hơn và hoạt ảnh mượt mà hơn.
• Các tính năng GPU Hiện đại: WebGPU hỗ trợ các tính năng GPU hiện đại như compute shaders, có thể được sử dụng cho tính toán đa dụng trên GPU.
• Mô hình Lập trình Nhất quán: WebGPU cung cấp một mô hình lập trình nhất quán hơn trên các nền tảng và thiết bị khác nhau, giúp các nhà phát triển viết mã di động dễ dàng hơn.
• Tăng cường Bảo mật: WebGPU bao gồm một số tính năng bảo mật được thiết kế để ngăn chặn mã độc khai thác các lỗ hổng trong GPU.

Đề xuất Các loại Giao diện WebAssembly (Wasm)

WebAssembly (Wasm) là một định dạng lệnh nhị phân cho một máy ảo dựa trên ngăn xếp. Nó được thiết kế để trở thành một cách di động, hiệu quả và an toàn để thực thi mã trong các trình duyệt web. Đề xuất Các loại Giao diện Wasm nhằm mục đích cải thiện khả năng tương tác giữa các mô-đun Wasm và JavaScript bằng cách cung cấp một cách chuẩn hóa để trao đổi dữ liệu giữa chúng. Điều này sẽ giúp việc viết các mô-đun Wasm có thể tích hợp liền mạch với mã JavaScript hiện có trở nên dễ dàng hơn.

Lợi ích của Các loại Giao diện Wasm:

• Cải thiện Khả năng tương tác: Đề xuất Các loại Giao diện sẽ giúp các mô-đun Wasm trao đổi dữ liệu với mã JavaScript dễ dàng hơn, cho phép tích hợp liền mạch hơn giữa hai công nghệ.
• Giảm Chi phí phát sinh: Bằng cách cung cấp một cách chuẩn hóa để trao đổi dữ liệu, đề xuất Các loại Giao diện có thể giảm chi phí phát sinh liên quan đến việc sắp xếp dữ liệu giữa Wasm và JavaScript.
• Tăng cường Hiệu suất: Khả năng tương tác được cải thiện và chi phí phát sinh giảm có thể dẫn đến hiệu suất tốt hơn cho các ứng dụng web sử dụng cả Wasm và JavaScript.

WebTransport API

WebTransport là một API mới cung cấp một luồng hai chiều, đa kênh qua HTTP/3. Nó được thiết kế để cung cấp một cách hiệu quả và đáng tin cậy hơn để truyền dữ liệu giữa các ứng dụng web và máy chủ, đặc biệt là cho các ứng dụng thời gian thực như trò chơi, hội nghị truyền hình và phát trực tiếp. WebTransport mang lại một số lợi thế so với WebSockets truyền thống, bao gồm hiệu suất cải thiện, độ tin cậy tốt hơn và hỗ trợ nhiều luồng trên một kết nối duy nhất.

Lợi ích của WebTransport:

• Cải thiện Hiệu suất: WebTransport tận dụng giao thức QUIC, cung cấp một số cải tiến hiệu suất so với TCP, bao gồm giảm độ trễ và kiểm soát tắc nghẽn tốt hơn.
• Độ tin cậy Tốt hơn: WebTransport bao gồm các cơ chế tích hợp để xử lý mất gói tin và truyền lại, làm cho nó đáng tin cậy hơn WebSockets trong môi trường mạng không ổn định.
• Đa kênh (Multiplexing): WebTransport hỗ trợ nhiều luồng trên một kết nối duy nhất, có thể cải thiện hiệu suất và giảm chi phí phát sinh so với việc sử dụng nhiều kết nối WebSocket.

Storage Access API (SAA)

Storage Access API (SAA) được thiết kế để cung cấp cho người dùng nhiều quyền kiểm soát hơn đối với quyền riêng tư của họ bằng cách cho phép họ cấp hoặc từ chối quyền truy cập vào cookie và dữ liệu lưu trữ khác trên cơ sở từng trang web. API này đặc biệt phù hợp trong bối cảnh cookie của bên thứ ba, thường được sử dụng để theo dõi người dùng trên các trang web khác nhau. SAA cho phép người dùng chặn cookie của bên thứ ba theo mặc định trong khi vẫn cho phép họ cấp quyền truy cập cho các trang web cụ thể mà họ tin tưởng.

Lợi ích của Storage Access API:

• Tăng cường Quyền riêng tư: SAA cung cấp cho người dùng nhiều quyền kiểm soát hơn đối với quyền riêng tư của họ bằng cách cho phép họ chọn lọc cấp hoặc từ chối quyền truy cập vào dữ liệu lưu trữ của họ.
• Cải thiện Trải nghiệm Người dùng: SAA có thể cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách cho phép người dùng chặn cookie theo dõi trong khi vẫn cho phép các trang web đáng tin cậy hoạt động bình thường.
• Tuân thủ các Quy định về Quyền riêng tư: SAA có thể giúp các trang web tuân thủ các quy định về quyền riêng tư như GDPR và CCPA.

Federated Credentials Management API (FedCM)

Federated Credentials Management API (FedCM) là một API mới được thiết kế để cải thiện quyền riêng tư và bảo mật của các hệ thống nhận dạng liên kết. Các hệ thống nhận dạng liên kết cho phép người dùng đăng nhập vào các trang web bằng thông tin xác thực của họ từ một nhà cung cấp danh tính (IdP) đáng tin cậy, chẳng hạn như Google hoặc Facebook. FedCM nhằm mục đích bảo vệ người dùng khỏi các cuộc tấn công theo dõi và lừa đảo (phishing) bằng cách cung cấp một cách quản lý thông tin xác thực liên kết an toàn và riêng tư hơn.

Lợi ích của Federated Credentials Management API:

• Tăng cường Quyền riêng tư: FedCM bảo vệ người dùng khỏi việc bị theo dõi bằng cách ngăn chặn các trang web truy cập thông tin nhận dạng của họ mà không có sự đồng ý rõ ràng.
• Cải thiện Bảo mật: FedCM giảm nguy cơ bị tấn công lừa đảo bằng cách cung cấp một cách quản lý thông tin xác thực liên kết an toàn hơn.
• Đơn giản hóa Trải nghiệm Người dùng: FedCM đơn giản hóa quy trình đăng nhập cho người dùng bằng cách cho phép họ đăng nhập liền mạch vào các trang web bằng thông tin xác thực hiện có của họ.

Chiến lược cho Nhà phát triển

Với sự phức tạp của việc phát triển tiêu chuẩn và áp dụng của trình duyệt, các nhà phát triển cần áp dụng các chiến lược để đảm bảo rằng các ứng dụng web của họ tương thích với nhiều loại trình duyệt và thiết bị.

Cải tiến lũy tiến

Cải tiến lũy tiến là một chiến lược xây dựng ứng dụng web theo từng lớp, bắt đầu với một mức chức năng cơ bản được tất cả các trình duyệt hỗ trợ và sau đó thêm các tính năng nâng cao hơn cho các trình duyệt hỗ trợ chúng. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng tất cả người dùng đều có thể truy cập vào chức năng cốt lõi của ứng dụng, ngay cả khi họ đang sử dụng một trình duyệt cũ hơn hoặc kém mạnh hơn.

Phát hiện Tính năng

Phát hiện tính năng là một kỹ thuật liên quan đến việc kiểm tra xem một API hoặc tính năng cụ thể có được trình duyệt của người dùng hỗ trợ hay không trước khi cố gắng sử dụng nó. Điều này cho phép các nhà phát triển cung cấp chức năng thay thế hoặc giảm cấp trải nghiệm người dùng một cách duyên dáng nếu tính năng đó không được hỗ trợ.

Polyfills

Polyfill là một đoạn mã cung cấp chức năng của một API hoặc tính năng bị thiếu trong các trình duyệt cũ hơn. Polyfills có thể được sử dụng để thu hẹp khoảng cách giữa các trình duyệt cũ và mới, cho phép các nhà phát triển sử dụng các API hiện đại mà không phải hy sinh tính tương thích với các trình duyệt cũ hơn.

Kiểm thử và Xác thực

Kiểm thử và xác thực kỹ lưỡng là điều cần thiết để đảm bảo rằng các ứng dụng web tương thích với nhiều loại trình duyệt và thiết bị. Các nhà phát triển nên kiểm thử ứng dụng của họ trên các trình duyệt, hệ điều hành và thiết bị khác nhau để xác định và khắc phục mọi vấn đề về tương thích. Các công cụ kiểm thử tự động có thể được sử dụng để hợp lý hóa quy trình kiểm thử và đảm bảo rằng tất cả các phần của ứng dụng đều được kiểm thử kỹ lưỡng.

Kết luận

Các API Nền tảng Web không ngừng phát triển, được thúc đẩy bởi sự đổi mới và nhu cầu cung cấp cho các nhà phát triển những công cụ để xây dựng các ứng dụng web có năng lực và hấp dẫn hơn. Mặc dù quy trình phát triển tiêu chuẩn và việc áp dụng của trình duyệt có thể phức tạp và tốn thời gian, các nhà phát triển có thể đi trước đón đầu bằng cách cập nhật thông tin về các API mới nổi, áp dụng các chiến lược như cải tiến lũy tiến và phát hiện tính năng, cũng như kiểm thử kỹ lưỡng ứng dụng của họ trên nhiều loại trình duyệt và thiết bị. Bằng cách áp dụng những chiến lược này, các nhà phát triển có thể đảm bảo rằng các ứng dụng web của họ tương thích, hiệu quả và có thể truy cập được cho tất cả người dùng, bất kể họ đang sử dụng trình duyệt hay thiết bị nào. Tương lai của web rất tươi sáng, và những tiêu chuẩn mới nổi này đang mở đường cho những khả năng mới và thú vị.