菜单

402.com渐进式Web应用(PWA)入门教程(上)

2019年4月9日 - 计算机教程

渐进式Web应用(PWA)入门教程(上)

2018/05/23 · 基础技术 ·
PWA

原文出处: Craig
Buckler
   译文出处:葡萄城控件   

最近关于渐进式Web应用有好多讨论,有一些人还在质疑渐进式Web应用是否就是移动端未来。

但在这篇文章中我并不会将渐进式APP和原生的APP进行比较,但有一点是可以肯定的,这两种APP的目标都是使用户体验变得更好。

移动端Web应用有很多优秀的概念让人应接不暇,但好在编写一个渐进式Web应用不是一个很困难的事情。在这篇文章里将向你介绍如何把一个普通的网站转换成渐进式Web应用。你可以按照这篇文章一步一步地做,做完之后你的网站将可以实现离线访问,并且可以在桌面上创建该网站的图标。那么下面即将开始入门教程。

开发工具

如果你觉得 javascript 调试困难,那么 service worker
也不会很好。Chrome的开发者工具的 Application 提供了一系列调试工具。

你应该打开 隐身窗口 来测试你的
app,这样在你关闭这个窗口之后缓存文件就不会保存下来。

最后,Lighthouse extension for
Chrome

提供了很多改进 PWA 的有用信息。

连接移动端安装

除了在PC浏览器访问外,你也可以在移动设备上访问该示例。使用USB线缆将你的移动设备连接到电脑上,然后从右上角三个点菜单中打开More
tools – Remote devices标签

402.com 1402.com 2

点击左侧的Settings菜单,然后添加一条端口映射(Port Forwarding)的规则,将8888映射为localhost:8888,现在你可以直接在手机打开Chrome然后访问http://localhost:8888 。

你可以使用浏览器的“添加到主屏幕”功能将当前网页添加到主屏幕,在你访问了几个页面之后,浏览器会将这个Web应用“安装”到你的设备上。浏览几个页面,关闭Chrome并将设备与电脑断开连接,点击桌面上生成的图标,你会看到一个Splash页面,并且你可以继续浏览之前浏览过的页面。

402.com 3402.com 4

URL 隐藏

我们的示例代码隐藏了 URL 栏,我不推荐这种做法,除非你有一个单 url
应用,比如一个游戏。对于多数网站,manifest 选项 display: minimal-ui
或者 display: browser是最好的选择。

示例代码

大多数教程都讲述的是如何在Chrome上从零开始制作一个类似原生界面的应用。然而在这篇教程中,我们并不打算做一个单页面应用程序,所以在这我们也不必了解诸如Material
Design等知识。那么下面我们就直接看示例吧。

你可以从GitHub中获取本教程对应的示例代码。

本示例中提供了一个有四个网页的网站,一个CSS文件和一个JavaScript文件。这个网站可以在所有的现代浏览器上正常工作(IE10+)。如果你的浏览器支持渐进式Web应用,用户可以在离线状态下将会直接访问缓存中的页面。

要想运行此示例,请确保你已经安装了Node.js。并请打开命令行,使用以下命令来运行该示例:

node ./server.js [port]

1
node ./server.js [port]

以上命令中,[port]是可选部分,默认为8888。使用 Ctrl + C 即可停止Web服务器。

打开基于Blink内核的浏览器(Opera,Vivaldi,Chrome),然后在地址栏中输入http://localhost:8888/(注意端口号是否正确),即可访问该示例。你可以打开开发者工具(F12 或者 Cmd/Ctrl + Shift +
I)来查看控制台信息。

402.com 5402.com 6

查看首页,也可以在页面上点击一下,然后使用以下方法进入离线模式:

选中Network标签或者Application -> Service Workers
标签下的“离线”选项。重新访问之前访问过的网页,之前网页仍然会加载:

402.com 7402.com 8

Progressive Web Apps 是什么?

Progressive Web Apps (下文以“PWAs”代指)
是一个令人兴奋的前端技术的革新。PWAs综合了一系列技术使你的 web
app表现得就像是 native mobile app。相比于纯 web 解决方案和纯 native
解决方案,PWAs对于开发者和用户有以下优点:

  1. 你只需要基于开放的 W3C 标准的 web
    开发技术来开发一个app。不需要多客户端开发。

  2. 用户可以在安装前就体验你的 app。

  3. 不需要通过 AppStore 下载 app。app 会自动升级不需要用户升级。

  4. 用户会受到‘安装’的提示,点击安装会增加一个图标到用户首屏。

  5. 被打开时,PWA 会展示一个有吸引力的闪屏。

  6. chrome 提供了可选选项,可以使 PWA 得到全屏体验。

  7. 必要的文件会被本地缓存,因此会比标准的web app
    响应更快(也许也会比native app响应快)

  8. 安装及其轻量 — 或许会有几百 kb 的缓存数据。

  9. 网站的数据传输必须是 https 连接。

  10. PWAs 可以离线工作,并且在网络恢复时可以同步最新数据。

现在还处在 PWA 的早期,但已经有
很多成功案例

PWA 技术目前被 Firefox,Chrome
和其他基于Blink内核的浏览器支持。微软正在努力在Edge浏览器上实现。Apple没有动作
although there are promising comments in the WebKit five-year
plan
。幸运的是,浏览器支持对于
PWA 似乎不太重要…

渐进式Web应用发展的现状

渐进式Web应用才刚刚开始发展,但实际上在国内,有些网站已经实际开始PWA的实践了,例如:微博、豆瓣、淘宝等平台。可能这时候聪明的你可能就会产生疑问,那这个PWA不就是和微信小程序一样吗,对是这样,二者的目的是一致的,就是在移动端为用户提供足够轻量且与原生应用使用体验相近的“轻”应用。

但就目前来讲,PWA是Google主推的一项技术标准,FireFox,Chrome以及一些基于Blink的浏览器已经支持渐进式Web应用了,Edge上对渐进式Web应用的支持还在开发。Apple公司也表示会考虑在自己Safari支持PWA。然而这项功能已经进入了WebKit内核的五年计划中。长期来看,对浏览器兼容性的支持方面应该已经不算太大问题了。况且在现阶段,在不支持渐进式Web应用的浏览器中,你的应用也只是无法使用渐进式Web应用的离线功能而已,除此之外的功能均可以正常使用。

而在微信这边,凭借庞大的用户基数和体量能否与PWA分庭抗礼乃至笑到最后目前还不得而知。

缓存太多

你可以缓存你网站的所有页面和所有静态文件。这对于一个小网站是可行的,但这对于上千个页面的大型网站实际吗?没有人会对你网站的所有内容都感兴趣,而设备的内存容量将是一个限制。即使你像示例代码一样只缓存访问过的页面和文件,缓存大小也会增长的很快。

也许你需要注意:

小结

通过本节对渐进式Web应用的介绍,相信大家对PWA是什么已经有了基本的认识。PWA有无需担心有无网络的特点,并具有独立入口与独立的保护机制。新标准的推出很可能会带着
Web 应用在移动设备上浴火重生。所以满足 PWA
模型的前端控件,如纯前端表格控件SpreadJS,将逐渐成为移动操作系统的一等公民,并将向Native
APP发起挑战。

在下节中我们将带你一起去看看,PWA的原理是什么,以及它究竟是如何工作的,敬请期待。

1 赞 1 收藏
评论

402.com 9

缓存刷新

在示例代码中,用户在请求网络前先检查该文件是否缓存。如果缓存,就使用缓存文件。这在离线情况下很棒,但也意味着在联网情况下,用户得到的可能不是最新数据。

静态文件,类似于图片和视频等,不会经常改变的资源,做长时间缓存没有很大的问题。你可以在HTTP
头里设置 Cache-Control 来缓存文件使其缓存时间为一年(31,536,000
seconds):

Cache-Control: max-age=31536000

页面,CSS和 script
文件会经常变化,所以你应该改设置一个很短的缓存时间比如 24
小时,并在联网时与服务端文件进行验证:

Cache-Control: must-revalidate, max-age=86400

译自 Retrofit Your Website as a Progressive Web
App

什么是渐进式Web应用?

渐进式Web应用是一种全新的Web技术,让Web应用和原生APP的体验相近或一致。

渐进式Web应用它可以横跨Web技术及Native
APP开发的解决方案,对于开发者的优势如下:

  1. 你只需要关心W3C的Web标准,不用关心各种Native APP的代码。
  2. 用户可以在安装应用之前先试用。
  3. 在渐进式Web应用中,你不需要使用各种应用商店来分发应用,也不用关心应用发布时奇怪的审核标准以及应用内购的平台抽成。另外,应用程序更新是自动进行的,无需用户交互,所以整体的使用体验对于用户来讲更为的平滑。
  4. 渐进式Web应用的“安装”过程很快,只需要在主屏幕上添加一个图标即可。
  5. 渐进式Web应用启动时可以显示一个好看的启动画面。
  6. 你可以在渐进式Web应用中提供具有全屏体验的应用。
  7. 通过系统通知等形式提高用户的粘性。
  8. 渐进式Web应用将会在本地缓存必要的文件,所以渐进式Web应用会比普通的Web应用的性能更好。
  9. 轻量级安装——你只需要缓存几百KB的数据即可。
  10. 所有的数据传输必须使用安全的HTTPS连接
  11. 渐进式Web应用可以离线缓存数据,并且会在重新连接互联网时重新同步数据。

第三步:创建一个 Service Worker

Service Worker
是拦截和响应你的网络请求的编程接口。这是一个位于你根目录的一个单独的
javascript 文件。

你的 js 文件(在示例代码中是 /js/main.js)可以检查是否支持 Service
Worker,并且注册:

if ('serviceWorker' in navigator) {

  // register service worker
  navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js');

}

如果你不需要离线功能,可以简单的创建一个空的 /service-worker.js文件 ——
用户会被提示安装你的 app。

Service Worker
很复杂,你可以修改示例代码来达到自己的目的。这是一个标准的 web
worker,浏览器用一个单独的线程来下载和执行它。它没有调用 DOM 和其他页面
api
的能力,但他可以拦截网络请求,包括页面切换,静态资源下载,ajax请求所引起的网络请求。

这就是需要 HTTPS
的最主要的原因。想象一下第三方代码可以拦截来自其他网站的 service
worker, 将是一个灾难。

service worker 主要有三个事件: installactivatefetch

Install 事件

这个事件在app被安装时触发。它经常用来缓存必要的文件。缓存通过 Cache
API
来实现。

首先,我们来构造几个变量:

  1. 缓存名称(CACHE)和版本号(version)。你的应用可以有多个缓存但是只能引用一个。我们设置了版本号,这样当我们有重大更新时,我们可以更新缓存,而忽略旧的缓存。

  2. 一个离线页面的URL(offlineURL)。当离线时用户试图访问之前未缓存的页面时,这个页面会呈现给用户。

  3. 一个拥有离线功能的页面必要文件的数组(installFilesEssential)。这个数组应该包含静态资源,比如
    CSS 和 JavaScript
    文件,但我也把主页面(/)和图标文件写进去了。如果主页面可以多个URL访问,你应该把他们都写进去,比如//index.html。注意,offlineURL也要被写入这个数组。

  4. 可选的,描述文件数组(installFilesDesirable)。这些文件都很会被下载,但如果下载失败不会中止安装。

// configuration
const
  version = '1.0.0',
  CACHE = version + '::PWAsite',
  offlineURL = '/offline/',
  installFilesEssential = [
    '/',
    '/manifest.json',
    '/css/styles.css',
    '/js/main.js',
    '/js/offlinepage.js',
    'logo/logo152.png'
  ].concat(offlineURL),
  installFilesDesirable = [
    '/favicon.ico',
    'logo/logo016.png',
    'hero/power-pv.jpg',
    'hero/power-lo.jpg',
    'hero/power-hi.jpg'
  ];

installStaticFiles()方法添加文件到缓存,这个方法用到了基于 promise的
Cache
API
。当必要的文件都被缓存后才会生成返回值。

// install static assets
function installStaticFiles() {

  return caches.open(CACHE)
    .then(cache => {

      // cache desirable files
      cache.addAll(installFilesDesirable);

      // cache essential files
      return cache.addAll(installFilesEssential);

    });

}

最后,我们添加install的事件监听函数。
waitUntil方法确保所有代码执行完毕后,service worker 才会执行
install。执行 installStaticFiles()方法,然后执行
self.skipWaiting()方法使service worker进入 active状态。

// application installation
self.addEventListener('install', event => {

  console.log('service worker: install');

  // cache core files
  event.waitUntil(
    installStaticFiles()
    .then(() => self.skipWaiting())
  );

});

第一步:开启 HTTPS

由于一些显而易见的原因,PWAs 需要 HTTPS 连接。

HTTPS 在示例代码中并不是必须的,因为 Chrome 允许使用 localhost 或者任何
127.x.x.x 的地址来测试。你也可以在 HTTP 连接下测试你的 PWA,你需要使用
Chrome ,并且输入以下命令行参数:

PWAs 是渐进增强的

你的app仍然可以运行在不支持 PWA
技术的浏览器里。用户不能离线访问,不过其他功能都像原来一样没有影响。综合利弊得失,没有理由不把你的
app 改进为 PWA。

不只是 Apps

Google 引领了 PWA
的一系列动作
,所以大多数教程都在说如何从零开始构建一个基于
Chrome,native-looking mobile
app。然而并不是只有特殊的单页应用可以PWA化,也不需要一定遵循 material
interface design guidelines。大多数网站都可以在数小时内实现 PWA
化。这包括你的 WordPress站点或者静态站点。

Fetch 事件

当有网络请求时这个事件被触发。它调用respondWith()方法来劫持 GET
请求并返回:

  1. 缓存中的一个静态资源。

  2. 如果 #1 失败了,就用 Fetch
    API
    (这与
    service worker 的fetch
    事件没关系)去网络请求这个资源。然后将这个资源加入缓存。

  3. 如果 #1 和 #2 都失败了,那就返回一个适当的值。

// application fetch network data
self.addEventListener('fetch', event => {

  // abandon non-GET requests
  if (event.request.method !== 'GET') return;

  let url = event.request.url;

  event.respondWith(

    caches.open(CACHE)
      .then(cache => {

        return cache.match(event.request)
          .then(response => {

            if (response) {
              // return cached file
              console.log('cache fetch: ' + url);
              return response;
            }

            // make network request
            return fetch(event.request)
              .then(newreq => {

                console.log('network fetch: ' + url);
                if (newreq.ok) cache.put(event.request, newreq.clone());
                return newreq;

              })
              // app is offline
              .catch(() => offlineAsset(url));

          });

      })

  );

});

最后这个offlineAsset(url)方法通过几个辅助函数返回一个适当的值:

// is image URL?
let iExt = ['png', 'jpg', 'jpeg', 'gif', 'webp', 'bmp'].map(f => '.' + f);
function isImage(url) {

  return iExt.reduce((ret, ext) => ret || url.endsWith(ext), false);

}


// return offline asset
function offlineAsset(url) {

  if (isImage(url)) {

    // return image
    return new Response(
      '<svg role="img" viewBox="0 0 400 300" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"><title>offline</title><path d="M0 0h400v300H0z" fill="#eee" /><text x="200" y="150" text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" font-family="sans-serif" font-size="50" fill="#ccc">offline</text></svg>',
      { headers: {
        'Content-Type': 'image/svg+xml',
        'Cache-Control': 'no-store'
      }}
    );

  }
  else {

    // return page
    return caches.match(offlineURL);

  }

}

offlineAsset()方法检查是否是一个图片请求,如果是,那么返回一个带有
“offline” 字样的 SVG。如果不是,返回 offlineURL 页面。

开发者工具提供了查看 Service Worker 相关信息的选项:

402.com 10

在开发者工具的 Cache Storage
选项列出了所有当前域内的缓存和所包含的静态文件。当缓存更新的时候,你可以点击左下角的刷新按钮来更新缓存:

402.com 11

不出意料, Clear storage 选项可以删除你的 service worker 和缓存:

402.com 12

相关文章

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

网站地图xml地图