資訊專(zhuān)欄INFORMATION COLUMN
摘要：漸進(jìn)式應(yīng)用入門(mén)教程上在這一節(jié)中，我們將介紹的原理是什么，它是如何開(kāi)始工作的。第一步使用漸進(jìn)式應(yīng)用程序需要使用連接。優(yōu)先旋轉(zhuǎn)方向，可選的值有顯示方式無(wú)，和原生應(yīng)用一樣，最小的一套控件集或者最古老的使用瀏覽器標(biāo)簽顯示一個(gè)包含所有圖片的數(shù)組。
上篇文章我們對(duì)漸進(jìn)式Web應(yīng)用（PWA）做了一些基本的介紹。
漸進(jìn)式Web應(yīng)用（PWA）入門(mén)教程（上）
在這一節(jié)中，我們將介紹PWA的原理是什么，它是如何開(kāi)始工作的。
第一步：使用HTTPS漸進(jìn)式Web應(yīng)用程序需要使用HTTPS連接。雖然使用HTTPS會(huì)讓您服務(wù)器的開(kāi)銷(xiāo)變多，但使用HTTPS可以讓您的網(wǎng)站變得更安全，HTTPS網(wǎng)站在Google上的排名也會(huì)更靠前。
由于Chrome瀏覽器會(huì)默認(rèn)將localhost以及127.x.x.x地址視為測(cè)試地址，所以在本示例中您并不需要開(kāi)啟HTTPS。另外，出于調(diào)試目的，您可以在啟動(dòng)Chrome瀏覽器的時(shí)候使用以下參數(shù)來(lái)關(guān)閉其對(duì)網(wǎng)站HTTPS的檢查：
user-data-dir
unsafety-treat-insecure-origin-as-secure
第二步：創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序清單（Manifest）應(yīng)用程序清單提供了和當(dāng)前漸進(jìn)式Web應(yīng)用的相關(guān)信息，如：
應(yīng)用程序名
描述
所有圖片（包括主屏幕圖標(biāo)，啟動(dòng)屏幕頁(yè)面和用的圖片或者網(wǎng)頁(yè)上用的圖片）
本質(zhì)上講，程序清單是頁(yè)面上用到的圖標(biāo)和主題等資源的元數(shù)據(jù)。
程序清單是一個(gè)位于您應(yīng)用根目錄的JSON文件。該JSON文件返回時(shí)必須添加Content-Type: application/manifest+json 或者 Content-Type: application/jsonHTTP頭信息。程序清單的文件名不限，在本文的示例代碼中為manifest.json：
{
"name" : "PWA Website",
"short_name" : "PWA",
"description" : "An example PWA website",
"start_url" : "/",
"display" : "standalone",
"orientation" : "any",
"background_color" : "#ACE",
"theme_color" : "#ACE",
"icons": [
{
"src" : "/images/logo/logo072.png",
"sizes" : "72x72",
"type" : "image/png"
},
{
"src" : "/images/logo/logo152.png",
"sizes" : "152x152",
"type" : "image/png"
},
{
"src" : "/images/logo/logo192.png",
"sizes" : "192x192",
"type" : "image/png"
},
{
"src" : "/images/logo/logo256.png",
"sizes" : "256x256",
"type" : "image/png"
},
{
"src" : "/images/logo/logo512.png",
"sizes" : "512x512",
"type" : "image/png"
}
]
}
程序清單文件建立完之后，你需要在每個(gè)頁(yè)面上引用該文件：
以下屬性在程序清單中經(jīng)常使用，介紹說(shuō)明如下：
name: 用戶看到的應(yīng)用名稱
short_name: 應(yīng)用短名稱。當(dāng)顯示應(yīng)用名稱的地方不夠時(shí)，將使用該名稱。
description: 應(yīng)用描述。
start_url: 應(yīng)用起始路徑，相對(duì)路徑，默認(rèn)為/。
scope: URL范圍。比如：如果您將“/app/”設(shè)置為URL范圍時(shí)，這個(gè)應(yīng)用就會(huì)一直在這個(gè)目錄中。
background_color: 歡迎頁(yè)面的背景顏色和瀏覽器的背景顏色（可選）
theme_color: 應(yīng)用的主題顏色，一般都會(huì)和背景顏色一樣。這個(gè)設(shè)置決定了應(yīng)用如何顯示。
orientation: 優(yōu)先旋轉(zhuǎn)方向，可選的值有：any, natural, landscape, landscape-primary, landscape-- - secondary, portrait, portrait-primary, and portrait-secondary
display: 顯示方式——fullscreen（無(wú)Chrome），standalone（和原生應(yīng)用一樣），minimal-ui（最小的一套UI控件集）或者browser（最古老的使用瀏覽器標(biāo)簽顯示）
icons: 一個(gè)包含所有圖片的數(shù)組。該數(shù)組中每個(gè)元素包含了圖片的URL，大小和類(lèi)型。
第三步：創(chuàng)建一個(gè) Service WorkerService Worker 是一個(gè)可編程的服務(wù)器代理，它可以攔截或者響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。Service Worker 是位于應(yīng)用程序根目錄的一個(gè)個(gè)的JavaScript文件。
您需要在頁(yè)面對(duì)應(yīng)的JavaScript文件中注冊(cè)該ServiceWorker：
if ("serviceWorker" in navigator) {
// register service worker
navigator.serviceWorker.register("/service-worker.js");
}
如果您不需要離線的相關(guān)功能，您可以只創(chuàng)建一個(gè) /service-worker.js文件，這樣用戶就可以直接安裝您的Web應(yīng)用了！
Service Worker這個(gè)概念可能比較難懂，它其實(shí)是一個(gè)工作在其他線程中的標(biāo)準(zhǔn)的Worker，它不可以訪問(wèn)頁(yè)面上的DOM元素，沒(méi)有頁(yè)面上的API，但是可以攔截所有頁(yè)面上的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，包括頁(yè)面導(dǎo)航，請(qǐng)求資源，Ajax請(qǐng)求。
上面就是使用全站HTTPS的主要原因了。假設(shè)您沒(méi)有在您的網(wǎng)站中使用HTTPS，一個(gè)第三方的腳本就可以從其他的域名注入他自己的ServiceWorker，然后篡改所有的請(qǐng)求——這無(wú)疑是非常危險(xiǎn)的。
Service Worker 會(huì)響應(yīng)三個(gè)事件：install，activate和fetch。
Install事件
該事件將在應(yīng)用安裝完成后觸發(fā)。我們一般在這里使用Cache API緩存一些必要的文件。
首先，我們需要提供如下配置
緩存名稱（CACHE）以及版本（version）。應(yīng)用可以有多個(gè)緩存存儲(chǔ)，但是在使用時(shí)只會(huì)使用其中一個(gè)緩存存儲(chǔ)。每當(dāng)緩存存儲(chǔ)有變化時(shí)，新的版本號(hào)將會(huì)指定到緩存存儲(chǔ)中。新的緩存存儲(chǔ)將會(huì)作為當(dāng)前的緩存存儲(chǔ)，之前的緩存存儲(chǔ)將會(huì)被作廢。
一個(gè)離線的頁(yè)面地址（offlineURL）：當(dāng)用戶訪問(wèn)了之前沒(méi)有訪問(wèn)過(guò)的地址時(shí)，該頁(yè)面將會(huì)顯示。
一個(gè)包含了所有必須文件的數(shù)組，包括保障頁(yè)面正常功能的CSS和JavaScript。在本示例中，我還添加了主頁(yè)和logo。當(dāng)有不同的URL指向同一個(gè)資源時(shí)，你也可以將這些URL分別寫(xiě)到這個(gè)數(shù)組中。offlineURL將會(huì)加入到這個(gè)數(shù)組中。
我們也可以將一些非必要的緩存文件（installFilesDesirable）。這些文件在安裝過(guò)程中將會(huì)被下載，但如果下載失敗，不會(huì)觸發(fā)安裝失敗。
// 配置文件
const
version = "1.0.0",
CACHE = version + "::PWAsite",
offlineURL = "/offline/",
installFilesEssential = [
"/",
"/manifest.json",
"/css/styles.css",
"/js/main.js",
"/js/offlinepage.js",
"/images/logo/logo152.png"
].concat(offlineURL),
installFilesDesirable = [
"/favicon.ico",
"/images/logo/logo016.png",
"/images/hero/power-pv.jpg",
"/images/hero/power-lo.jpg",
"/images/hero/power-hi.jpg"
];
installStaticFiles() 方法使用基于Promise的方式使用Cache API將文件存儲(chǔ)到緩存中。
// 安裝靜態(tài)資源
function installStaticFiles() {
return caches.open(CACHE)
.then(cache => {
// 緩存可選文件
cache.addAll(installFilesDesirable);
// 緩存必須文件
return cache.addAll(installFilesEssential);
});
}
最后，我們添加一個(gè)install的事件監(jiān)聽(tīng)器。waitUntil方法保證了service worker不會(huì)安裝直到其相關(guān)的代碼被執(zhí)行。這里它會(huì)執(zhí)行installStaticFiles()方法，然后self.skipWaiting()方法來(lái)激活service worker：
// 應(yīng)用安裝
self.addEventListener("install", event => {
console.log("service worker: install");
// 緩存主要文件
event.waitUntil(
installStaticFiles()
.then(() => self.skipWaiting())
);
});
Activate 事件
這個(gè)事件會(huì)在service worker被激活時(shí)發(fā)生。你可能不需要這個(gè)事件，但是在示例代碼中，我們?cè)谠撌录l(fā)生時(shí)將老的緩存全部清理掉了：
// clear old caches
function clearOldCaches() {
return caches.keys()
.then(keylist => {
return Promise.all(
keylist
.filter(key => key !== CACHE)
.map(key => caches.delete(key))
);
});
}
// application activated
self.addEventListener("activate", event => {
console.log("service worker: activate");
// delete old caches
event.waitUntil(
clearOldCaches()
.then(() => self.clients.claim())
);
});
注意self.clients.claim()執(zhí)行時(shí)將會(huì)把當(dāng)前service worker作為被激活的worker。
Fetch 事件 該事件將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始請(qǐng)求時(shí)發(fā)起。該事件處理函數(shù)中，我們可以使用respondWith()方法來(lái)劫持HTTP的GET請(qǐng)求然后返回：
從緩存中取到的資源文件
如果第一步失敗，資源文件將會(huì)從網(wǎng)絡(luò)中使用Fetch API來(lái)獲?。ê蛃ervice
worker中的fetch事件無(wú)關(guān)）。獲取到的資源將會(huì)加入到緩存中。
如果第一步和第二步均失敗，將會(huì)從緩存中返回正確的資源文件。
// 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));
});
})
);
});
offlineAsset(url)方法中使用了一些helper方法來(lái)返回正確的數(shù)據(jù)：
// 是否為圖片地址?
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 返回離線資源
function offlineAsset(url) {
if (isImage(url)) {
// 返回圖片
return new Response(
"",
{ headers: {
"Content-Type": "image/svg+xml",
"Cache-Control": "no-store"
}}
);
}
else {
// return page
return caches.match(offlineURL);
}
}
offlineAsset()方法檢查請(qǐng)求是否為一個(gè)圖片，然后返回一個(gè)帶有“offline”文字的SVG文件。其他請(qǐng)求將會(huì)返回 offlineURL 頁(yè)面。
Chrome開(kāi)發(fā)者工具中的ServiceWorker部分提供了關(guān)于當(dāng)前頁(yè)面worker的信息。其中會(huì)顯示worker中發(fā)生的錯(cuò)誤，還可以強(qiáng)制刷新，也可以讓瀏覽器進(jìn)入離線模式。
Cache Storage 部分例舉了當(dāng)前所有已經(jīng)緩存的資源。你可以在緩存需要更新的時(shí)候點(diǎn)擊refresh按鈕。
第四步：創(chuàng)建可用的離線頁(yè)面離線頁(yè)面可以是靜態(tài)的HTML，一般用于提醒用戶當(dāng)前請(qǐng)求的頁(yè)面暫時(shí)無(wú)法使用。然而，我們可以提供一些可以閱讀的頁(yè)面鏈接。
Cache API可以在main.js中使用。然而，該API使用Promise，在不支持Promise的瀏覽器中會(huì)失敗，所有的JavaScript執(zhí)行會(huì)因此受到影響。為了避免這種情況，在訪問(wèn)/js/offlinepage.js的時(shí)候我們添加了一段代碼來(lái)檢查當(dāng)前是否在離線環(huán)境中：
/js/offlinepage.js 中以版本號(hào)為名稱保存了最近的緩存，獲取所有URL，刪除不是頁(yè)面的URL，將這些URL排序然后將所有緩存的URL展示在頁(yè)面上：
// cache name
const
CACHE = "::PWAsite",
offlineURL = "/offline/",
list = document.getElementById("cachedpagelist");
// fetch all caches
window.caches.keys()
.then(cacheList => {
// find caches by and order by most recent
cacheList = cacheList
.filter(cName => cName.includes(CACHE))
.sort((a, b) => a - b);
// open first cache
caches.open(cacheList[0])
.then(cache => {
// fetch cached pages
cache.keys()
.then(reqList => {
let frag = document.createDocumentFragment();
reqList
.map(req => req.url)
.filter(req => (req.endsWith("/") || req.endsWith(".html")) && !req.endsWith(offlineURL))
.sort()
.forEach(req => {
let
li = document.createElement("li"),
a = li.appendChild(document.createElement("a"));
a.setAttribute("href", req);
a.textContent = a.pathname;
frag.appendChild(li);
});
if (list) list.appendChild(frag);
});
})
});
開(kāi)發(fā)者工具
Chrome瀏覽器提供了一系列的工具來(lái)幫助您來(lái)調(diào)試Service Worker，日志也會(huì)直接顯示在控制臺(tái)上。
您最好使用匿名模式來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作，這樣可以排除緩存對(duì)開(kāi)發(fā)的干擾。
最后，Chrome的Lighthouse擴(kuò)展也可以為您的漸進(jìn)式Web應(yīng)用提供一些改進(jìn)信息。
漸進(jìn)式Web應(yīng)用的要點(diǎn)漸進(jìn)式Web應(yīng)用是一種新的技術(shù)，所以使用的時(shí)候一定要小心。也就是說(shuō)，漸進(jìn)式Web應(yīng)用可以讓您的網(wǎng)站在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)得到改善，并且在不支持漸進(jìn)式Web應(yīng)用的瀏覽器上也不會(huì)影響網(wǎng)站的顯示。
但是我們需要考慮以下幾點(diǎn)：
URL隱藏
當(dāng)您的應(yīng)用就是一個(gè)單URL的應(yīng)用程序時(shí)（比如游戲），我建議您隱藏地址欄。除此之外的情況我并不建議您隱藏地址欄。在Manifest中，display: minimal-ui 或者 display: browser對(duì)于大多數(shù)情況來(lái)說(shuō)足夠用了。
緩存過(guò)大
你不能將您網(wǎng)站中的所有內(nèi)容緩存下來(lái)。對(duì)于小一些的網(wǎng)站來(lái)說(shuō)緩存所有內(nèi)容并不是一個(gè)問(wèn)題，但是如果一個(gè)網(wǎng)站包含了上千個(gè)頁(yè)面呢？很明顯不是所有人對(duì)網(wǎng)站中的所有內(nèi)容都感興趣。存儲(chǔ)是有限制的，如果您將所有訪問(wèn)過(guò)的頁(yè)面都緩存下來(lái)的話，緩存大小會(huì)增長(zhǎng)額很快。
你可以這樣制定你的緩存策略：
只緩存重要的頁(yè)面，比如主頁(yè)，聯(lián)系人頁(yè)面和最近瀏覽文章的頁(yè)面。
不要緩存任何圖片，視頻和大文件
定時(shí)清理舊的緩存
提供一個(gè)“離線閱讀”按鈕，這樣用戶就可以選擇需要緩存哪些內(nèi)容了。
緩存刷新
示例代碼中在發(fā)起請(qǐng)求之前會(huì)先查詢緩存。當(dāng)用戶處于離線狀態(tài)時(shí)，這很好，但是如果用戶處于在線狀態(tài)，那他只會(huì)瀏覽到比較老舊的頁(yè)面。
各種資源比如圖片和視頻不會(huì)改變，所以一般都把這些靜態(tài)資源設(shè)置為長(zhǎng)期緩存。這些資源可以直接緩存一年（31,536,000秒）。在HTTP Header中，就是：
Cache-Control: max-age=31536000
頁(yè)面，CSS和腳本文件可能變化的更頻繁一些，所以你可以設(shè)置一個(gè)比較小的緩存超時(shí)時(shí)間（24小時(shí)），并確保在用戶網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)時(shí)再次從服務(wù)器請(qǐng)求：
Cache-Control: must-revalidate, max-age=86400
你也可以在每次網(wǎng)站發(fā)布時(shí)，通過(guò)改名的方式強(qiáng)制瀏覽器重新請(qǐng)求資源。
小結(jié)至此，相信你如果按照本文一步一步操作下來(lái)，你也可以很快把自己的Web應(yīng)用轉(zhuǎn)為PWA。在轉(zhuǎn)為了PWA后，如果有使用滿足 PWA 模型的前端控件的需求，你可以試試純前端表格控件SpreadJS，適用于 .NET、Java 和移動(dòng)端等平臺(tái)的表格控件一定不會(huì)令你失望的。
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摘要：漸進(jìn)式應(yīng)用的安裝過(guò)程很快，只需要在主屏幕上添加一個(gè)圖標(biāo)即可。漸進(jìn)式應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)可以顯示一個(gè)好看的啟動(dòng)畫(huà)面。而在微信這邊，憑借龐大的用戶基數(shù)和體量能否與分庭抗禮乃至笑到最后目前還不得而知。 最近關(guān)于漸進(jìn)式Web應(yīng)用有好多討論，有一些人還在質(zhì)疑漸進(jìn)式Web應(yīng)用是否就是移動(dòng)端未來(lái)。 但在這篇文章中我并不會(huì)將漸進(jìn)式APP和原生的APP進(jìn)行比較，但有一點(diǎn)是可以肯定的，這兩種APP的目標(biāo)都是使用戶體...
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