渐进式Web应用（PWA）入门教程（下）

上篇文章咱们对渐进式Web应用（PWA）作了一些基本的介绍。

渐进式Web应用（PWA）入门教程（上）

在这一节中，咱们将介绍PWA的原理是什么，它是如何开始工做的。

第一步：使用HTTPS

渐进式Web应用程序须要使用HTTPS链接。虽然使用HTTPS会让您服务器的开销变多，但使用HTTPS可让您的网站变得更安全，HTTPS网站在Google上的排名也会更靠前。

因为Chrome浏览器会默认将localhost以及127.x.x.x地址视为测试地址，因此在本示例中您并不须要开启HTTPS。另外，出于调试目的，您能够在启动Chrome浏览器的时候使用如下参数来关闭其对网站HTTPS的检查：

• user-data-dir
• unsafety-treat-insecure-origin-as-secure

第二步：建立一个应用程序清单（Manifest）

应用程序清单提供了和当前渐进式Web应用的相关信息，如：

• 应用程序名
• 描述
• 全部图片（包括主屏幕图标，启动屏幕页面和用的图片或者网页上用的图片）

本质上讲，程序清单是页面上用到的图标和主题等资源的元数据。

程序清单是一个位于您应用根目录的JSON文件。该JSON文件返回时必须添加Content-Type: application/manifest+json 或者 Content-Type: application/jsonHTTP头信息。程序清单的文件名不限，在本文的示例代码中为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"
        }
      ]
    }

程序清单文件创建完以后，你须要在每一个页面上引用该文件：

<link rel="manifest" href="/manifest.json">

如下属性在程序清单中常用，介绍说明以下：

• name: 用户看到的应用名称
• short_name: 应用短名称。当显示应用名称的地方不够时，将使用该名称。
• description: 应用描述。
• start_url: 应用起始路径，相对路径，默认为/。
• scope: URL范围。好比：若是您将“/app/”设置为URL范围时，这个应用就会一直在这个目录中。
• background_color: 欢迎页面的背景颜色和浏览器的背景颜色（可选）
• theme_color: 应用的主题颜色，通常都会和背景颜色同样。这个设置决定了应用如何显示。
• orientation: 优先旋转方向，可选的值有：any, natural, landscape, landscape-primary, landscape-- - secondary, portrait, portrait-primary, and portrait-secondary
• display: 显示方式——fullscreen（无Chrome），standalone（和原生应用同样），minimal-ui（最小的一套UI控件集）或者browser（最古老的使用浏览器标签显示）
• icons: 一个包含全部图片的数组。该数组中每一个元素包含了图片的URL，大小和类型。

第三步：建立一个 Service Worker

Service Worker 是一个可编程的服务器代理，它能够拦截或者响应网络请求。Service Worker 是位于应用程序根目录的一个个的JavaScript文件。

您须要在页面对应的JavaScript文件中注册该ServiceWorker：

if ('serviceWorker' in navigator) {
      // register service worker
      navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js');
    }

若是您不须要离线的相关功能，您能够只建立一个 /service-worker.js文件，这样用户就能够直接安装您的Web应用了！

Service Worker这个概念可能比较难懂，它实际上是一个工做在其余线程中的标准的Worker，它不能够访问页面上的DOM元素，没有页面上的API，可是能够拦截全部页面上的网络请求，包括页面导航，请求资源，Ajax请求。

上面就是使用全站HTTPS的主要缘由了。假设您没有在您的网站中使用HTTPS，一个第三方的脚本就能够从其余的域名注入他本身的ServiceWorker，而后篡改全部的请求——这无疑是很是危险的。

Service Worker 会响应三个事件：install，activate和fetch。

Install事件
该事件将在应用安装完成后触发。咱们通常在这里使用Cache API缓存一些必要的文件。

首先，咱们须要提供以下配置

1. 缓存名称（CACHE）以及版本（version）。应用能够有多个缓存存储，可是在使用时只会使用其中一个缓存存储。每当缓存存储有变化时，新的版本号将会指定到缓存存储中。新的缓存存储将会做为当前的缓存存储，以前的缓存存储将会被做废。
2. 一个离线的页面地址（offlineURL）：当用户访问了以前没有访问过的地址时，该页面将会显示。
3. 一个包含了全部必须文件的数组，包括保障页面正常功能的CSS和JavaScript。在本示例中，我还添加了主页和logo。当有不一样的URL指向同一个资源时，你也能够将这些URL分别写到这个数组中。offlineURL将会加入到这个数组中。

4. 咱们也能够将一些非必要的缓存文件（installFilesDesirable）。这些文件在安装过程当中将会被下载，但若是下载失败，不会触发安装失败。

   // 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将文件存储到缓存中。

// 安装静态资源
    function installStaticFiles() {
      
      return caches.open(CACHE)
        .then(cache => {
      
          // 缓存可选文件
          cache.addAll(installFilesDesirable);
      
          // 缓存必须文件
          return cache.addAll(installFilesEssential);
      
        });
      
    }

最后，咱们添加一个install的事件监听器。waitUntil方法保证了service worker不会安装直到其相关的代码被执行。这里它会执行installStaticFiles()方法，而后self.skipWaiting()方法来激活service worker：

// 应用安装
    self.addEventListener('install', event => {
      
      console.log('service worker: install');
      
      // 缓存主要文件
      event.waitUntil(
        installStaticFiles()
        .then(() => self.skipWaiting())
      );
      
    });

Activate 事件
这个事件会在service worker被激活时发生。你可能不须要这个事件，可是在示例代码中，咱们在该事件发生时将老的缓存所有清理掉了：

// 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()执行时将会把当前service worker做为被激活的worker。

Fetch 事件 该事件将会在网络开始请求时发起。该事件处理函数中，咱们可使用respondWith()方法来劫持HTTP的GET请求而后返回：

1. 从缓存中取到的资源文件
2. 若是第一步失败，资源文件将会从网络中使用Fetch API来获取（和service
   worker中的fetch事件无关）。获取到的资源将会加入到缓存中。

3. 若是第一步和第二步均失败，将会从缓存中返回正确的资源文件。

   // 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方法来返回正确的数据：

// 是否为图片地址?
    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 返回离线资源
    function offlineAsset(url) {
      
      if (isImage(url)) {
      
        // 返回图片
        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()方法检查请求是否为一个图片，而后返回一个带有“offline”文字的SVG文件。其余请求将会返回 offlineURL 页面。

Chrome开发者工具中的ServiceWorker部分提供了关于当前页面worker的信息。其中会显示worker中发生的错误，还能够强制刷新，也可让浏览器进入离线模式。

Cache Storage 部分例举了当前全部已经缓存的资源。你能够在缓存须要更新的时候点击refresh按钮。

第四步：建立可用的离线页面

离线页面能够是静态的HTML，通常用于提醒用户当前请求的页面暂时没法使用。然而，咱们能够提供一些能够阅读的页面连接。

Cache API能够在main.js中使用。然而，该API使用Promise，在不支持Promise的浏览器中会失败，全部的JavaScript执行会所以受到影响。为了不这种状况，在访问/js/offlinepage.js的时候咱们添加了一段代码来检查当前是否在离线环境中：

/js/offlinepage.js 中以版本号为名称保存了最近的缓存，获取全部URL，删除不是页面的URL，将这些URL排序而后将全部缓存的URL展现在页面上：

// 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);
      
              });
      
          })
      
      });

开发者工具

Chrome浏览器提供了一系列的工具来帮助您来调试Service Worker，日志也会直接显示在控制台上。

您最好使用匿名模式来进行开发工做，这样能够排除缓存对开发的干扰。

最后，Chrome的Lighthouse扩展也能够为您的渐进式Web应用提供一些改进信息。

渐进式Web应用的要点

渐进式Web应用是一种新的技术，因此使用的时候必定要当心。也就是说，渐进式Web应用可让您的网站在几个小时内获得改善，而且在不支持渐进式Web应用的浏览器上也不会影响网站的显示。

可是咱们须要考虑如下几点：

URL隐藏
当您的应用就是一个单URL的应用程序时（好比游戏），我建议您隐藏地址栏。除此以外的状况我并不建议您隐藏地址栏。在Manifest中，display: minimal-ui 或者 display: browser对于大多数状况来讲足够用了。

缓存过大
你不能将您网站中的全部内容缓存下来。对于小一些的网站来讲缓存全部内容并非一个问题，可是若是一个网站包含了上千个页面呢？很明显不是全部人对网站中的全部内容都感兴趣。存储是有限制的，若是您将全部访问过的页面都缓存下来的话，缓存大小会增加额很快。

你能够这样制定你的缓存策略：

• 只缓存重要的页面，好比主页，联系人页面和最近浏览文章的页面。
• 不要缓存任何图片，视频和大文件
• 定时清理旧的缓存
• 提供一个“离线阅读”按钮，这样用户就能够选择须要缓存哪些内容了。

缓存刷新
示例代码中在发起请求以前会先查询缓存。当用户处于离线状态时，这很好，可是若是用户处于在线状态，那他只会浏览到比较老旧的页面。

各类资源好比图片和视频不会改变，因此通常都把这些静态资源设置为长期缓存。这些资源能够直接缓存一年（31,536,000秒）。在HTTP Header中，就是：

Cache-Control: max-age=31536000

页面，CSS和脚本文件可能变化的更频繁一些，因此你能够设置一个比较小的缓存超时时间（24小时），并确保在用户网络链接恢复时再次从服务器请求：

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

你也能够在每次网站发布时，经过更名的方式强制浏览器从新请求资源。

小结

至此，相信你若是按照本文一步一步操做下来，你也能够很快把本身的Web应用转为PWA。在转为了PWA后，若是有使用知足 PWA 模型的前端控件的需求，你能够试试纯前端表格控件SpreadJS，适用于 .NET、Java 和移动端等平台的表格控件必定不会令你失望的。

原文连接：https://www.sitepoint.com/ret...