H5 PWA技术以及小demo
H5 PWA技术
1、原生app优缺点
a、体验好、下载到手机上入口方便
b、开发成本高(ios和安卓)
c、软件上线需要审核
d、版本更新需要将新版本上传到不同的应用商店
e、使用前需下载
2、web网页优缺点
a、开发成本低、网站更新时上传最新的资源到服务器即可、手机自带浏览器打开即可
b、体验比原生app差
c、入口不便捷
d、无网无相应，不具备离线能力
e、无app的消息推送
3、PWA是什么？
PWA是一个新的前端技术，全称：Progressive Web App，这是一个渐进式的网页应用程序。结合了一系列现代web技术，在网页应用中实现和原生应用相近的用户体验。
PWA的三个关键词：
Reliable(可靠的)：当用户从手机屏幕启动时，无需考虑网络状态，可以立刻加载出PWA
Fast(快速的)：加载速度快
Engaging(可参与的)：PWA可以添加在用户的主屏幕上，无需从应用商店里下载，他们通过网络应用程序Manifest file提供类似于APP的使用体验（android上可设置全屏显示，由于Safari支持度的问题ios不可以），可以进行“推送通知”
小小总结：
a、解决的问题：
1>可添加至主屏幕
2>实现离线缓存功能
3>实现消息推送
b、优势：几乎瞬间加载，但安全且富有弹性
c、核心：manifest文件清单、Service Workers
4、Manifest
作用：
a、能够将你浏览的网页添加到你的手机屏幕上
b、在 Android 上能够全屏启动，不显示地址栏 （ 由于 Iphone 手机的浏览器是 Safari ，所以不支持）
c、控制屏幕 横屏 / 竖屏 展示
d、定义启动画面
e、可以设置你的应用启动是从主屏幕启动还是从 URL 启动
f、可以设置你添加屏幕上的应用程序图标、名字、图标大小
示例：
index.html
<head>
<title>Minimal PWA</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no" />
<link rel="manifest" href="manifest.json" />
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="main.css">
<link rel="icon" href="/e.png" type="image/png" />
</head>
manifest.json
{
"name": "Minimal PWA", // 必填 显示的插件名称
"short_name": "PWA Demo", // 可选 在APP launcher和新的tab页显示，如果没有设置，则使用name
"description": "The app that helps you understand PWA", //用于描述应用
"display": "standalone", // 定义开发人员对Web应用程序的首选显示模式。standalone模式会有单独的
"start_url": "/", // 应用启动时的url
"theme_color": "#313131", // 桌面图标的背景色
"background_color": "#313131", // 为web应用程序预定义的背景颜色。在启动web应用程序和加载应用程序的内容之间创建了一个平滑的过渡。
"icons": [ // 桌面图标，是一个数组
{
"src": "icon/lowres.webp",
"sizes": "48x48", // 以空格分隔的图片尺寸
"type": "image/webp" // 帮助userAgent快速排除不支持的类型
},
{
"src": "icon/lowres",
"sizes": "48x48"
},
{
"src": "icon/hd_hi.ico",
"sizes": "72x72 96x96 128x128 256x256"
},
{
"src": "icon/hd_hi.svg",
"sizes": "72x72"
}
]
}
另附：
Manifest参考文档：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/Manifest 可以打开网站https://developers.google.cn/web/showcase/2015/chrome-dev-summit查看添加至主屏幕的动图。
5、Service Worker
SW 是什么呢？这个是离线缓存文件。我们 PWA 技术使用的就是它！SW 是浏览器在后台独立于网页运行的脚本，它打开了通向不需要网页或用户交互的功能的大门，因为使用了它，才会有的那个 Reliable 特性吧，SW 作用于 浏览器于服务器之间，相当于一个代理服务器。
- 基本特点
- 运行在它自己的全局脚本上下文中
- 不绑定到具体的网页
- 无法修改网页中的元素，因为它无法访问 DOM
- 只能使用 HTTPS
- 拦截进出的 HTTP 请求，从而完全控制你的网站
- 与主JS线程独立，不会被阻塞
- 完全异步，无法使用localStorage
功能(还是比较逆天的)
- 后台数据的同步
- 从其他域获取资源请求
- 接受计算密集型数据的更新，多页面共享该数据
- 客户端编译与依赖管理
- 后端服务的hook机制
- 根据URL模式，自定义模板
- 性能优化
- 消息推送
- 定时默认更新
- 地理围栏
生命周期：
- Parsed （ 解析成功 ）： 首次注册 SW 时，浏览器解决脚本并获得入口点，如果解析成功，就可以访问到 SW 注册对象，在这一点中我们需要在 HTML 页面中添加一个判断，判断该浏览器是否支持 SW 。
- Installing （ 正在安装 ）：SW 脚本解析完成之后，浏览器会尝试进行安装，installing 中 install 事件被执行，如果其中有 event.waitUntil ( ) 方法，则 installing 事件会一直等到该方法中的 Promise 完成之后才会成功，如果 Promise 被拒绝，则安装失败，SW会进入 Redundant（ 废弃 ）状态。
- Installed / Waiting （安装成功/等待中）：如果安装成功，SW 将会进入这个状态。
- Activating （ 正在激活 ）：处于 waiting 状态的 SW 发生以下情况，将会进入 activating 状态中：
当前已无激活状态的 worker 、 SW脚本中的 self.skipWaiting（）方法被调用 （ ps： self 是 SW 中作用于全局的对象，这个方法根据英文翻译过来也能明白什么意思啦，跳过等待状态 ）、用户已关闭 SW 作用域下的所有页面，从而释放了当前处于激活状态的 worker、超出指定时间，从而释放当前处于激活状态的 worker
- Activated （ 激活成功 ）：该状态，其成功接收了 document 全面控制的激活态 worker 。
- Redundant （ 废弃 ）：这个状态的出现时有原因的，如果 installing 事件失败或者 activating 事件失败或者新的 SW 替换其成为激活态 worker 。installing 事件失败和 activating 事件失败的信息我们可以在 Chrome 浏览器的 DevTools 中查看
如果上个图不好理解，可以看这个，把它的生命周期看成红绿灯：
- register (需要下载和解析，红灯)
- install (执行，黄灯)
- activated( 成功，绿灯)
当用户首次导航至 URL 时，服务器会返回响应的网页
- 第1步:当你调用 register() 函数时， Service Worker 开始下载。
- 第2步:在注册过程中，浏览器会下载、解析并执行 Service Worker ()。如果在此步骤中出现任何错误，register() 返回的 promise 都会执行 reject 操作，并且 Service Worker 会被废弃。
- 第3步:一旦 Service Worker 成功执行了，install 事件就会激活
- 第4步:安装完成，Service Worker 便会激活，并控制在其范围内的一切。如果生命周期中的所有事件都成功了，Service Worker 便已准备就绪，随时可以使用了！
6、实现离线缓存
index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Hello Caching World!</title>
</head>
<body>
<!-- Image -->
<img src="/images/hello.png" />
<!-- JavaScript -->
<script async src="/js/script.js"></script>
<script>
// 注册 service worker
if ('serviceWorker' in navigator) {
navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js', {scope: '/'}).then(function (registration) {
// 注册成功
console.log('ServiceWorker registration successful with scope: ', registration.scope);
}).catch(function (err) {
// 注册失败 :(
console.log('ServiceWorker registration failed: ', err);
});
}
</script>
</body>
</html>
注意：
注：Service Worker 的注册路径决定了其 scope 默认作用页面的范围。
如果 service-worker.js 是在 /sw/ 页面路径下，这使得该 Service Worker 默认只会收到 页面/sw/ 路径下的 fetch 事件。
如果存放在网站的根路径下，则将会收到该网站的所有 fetch 事件。
如果希望改变它的作用域，可在第二个参数设置 scope 范围。示例中将其改为了根目录，即对整个站点生效。
service-worker.js
var cacheName = 'helloWorld'; // 缓存的名称
// install 事件，它发生在浏览器安装并注册 Service Worker 时
self.addEventListener('install', event => {
/* event.waitUtil 用于在安装成功之前执行一些预装逻辑
但是建议只做一些轻量级和非常重要资源的缓存，减少安装失败的概率
安装成功后 ServiceWorker 状态会从 installing 变为 installed */
event.waitUntil(
caches.open(cacheName)
.then(cache => cache.addAll([ // 如果所有的文件都成功缓存了，便会安装完成。如果任何文件下载失败了，那么安装过程也会随之失败。
'/js/script.js',
'/images/hello.png'
]))
);
}); /**
为 fetch 事件添加一个事件监听器。接下来，使用 caches.match() 函数来检查传入的请求 URL 是否匹配当前缓存中存在的任何内容。如果存在的话，返回缓存的资源。
如果资源并不存在于缓存当中，通过网络来获取资源，并将获取到的资源添加到缓存中。
*/
self.addEventListener('fetch', function (event) {
event.respondWith(
caches.match(event.request)
.then(function (response) {
if (response) {
return response;
}
var requestToCache = event.request.clone(); //
return fetch(requestToCache).then(
function (response) {
if (!response || response.status !== 200) {
return response;
}
var responseToCache = response.clone();
caches.open(cacheName)
.then(function (cache) {
cache.put(requestToCache, responseToCache);
});
return response;
})
);
});
注意：
注：为什么用request.clone()和response.clone()
需要这么做是因为request和response是一个流，它只能消耗一次。因为我们已经通过缓存消耗了一次，然后发起 HTTP 请求还要再消耗一次，所以我们需要在此时克隆请求
Clone the request—a request is a stream and can only be consumed once.
7、消息推送
- 步骤一、提示用户并获得他们的订阅详细信息
- 步骤二、将这些详细信息保存在服务器上
- 步骤三、在需要时发送任何消息
前两步：
index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Progressive Times</title>
<link rel="manifest" href="/manifest.json">
</head>
<body>
<script>
var endpoint;
var key;
var authSecret;
var vapidPublicKey = 'BAyb_WgaR0L0pODaR7wWkxJi__tWbM1MPBymyRDFEGjtDCWeRYS9EF7yGoCHLdHJi6hikYdg4MuYaK0XoD0qnoY';
// 方法很复杂，但是可以不用具体看，知识用来转化vapidPublicKey用
function urlBase64ToUint8Array(base64String) {
const padding = '='.repeat((4 - base64String.length % 4) % 4);
const base64 = (base64String + padding)
.replace(/\-/g, '+')
.replace(/_/g, '/');
const rawData = window.atob(base64);
const outputArray = new Uint8Array(rawData.length);
for (let i = 0; i < rawData.length; ++i) {
outputArray[i] = rawData.charCodeAt(i);
}
return outputArray;
}
if ('serviceWorker' in navigator) {
navigator.serviceWorker.register('sw.js').then(function (registration) {
return registration.pushManager.getSubscription()
.then(function (subscription) {
if (subscription) {
return;
}
return registration.pushManager.subscribe({
userVisibleOnly: true,
applicationServerKey: urlBase64ToUint8Array(vapidPublicKey)
})
.then(function (subscription) {
var rawKey = subscription.getKey ? subscription.getKey('p256dh') : '';
key = rawKey ? btoa(String.fromCharCode.apply(null, new Uint8Array(rawKey))) : '';
var rawAuthSecret = subscription.getKey ? subscription.getKey('auth') : '';
authSecret = rawAuthSecret ?
btoa(String.fromCharCode.apply(null, new Uint8Array(rawAuthSecret))) : '';
endpoint = subscription.endpoint;
return fetch('./register', {
method: 'post',
headers: new Headers({
'content-type': 'application/json'
}),
body: JSON.stringify({
endpoint: subscription.endpoint,
key: key,
authSecret: authSecret,
}),
});
});
});
}).catch(function (err) {
// 注册失败 :(
console.log('ServiceWorker registration failed: ', err);
});
}
</script>
</body>
</html>
步骤三：
app.js
const webpush = require('web-push');
const express = require('express');
var bodyParser = require('body-parser');
const app = express();
webpush.setVapidDetails(
'mailto:contact@deanhume.com',
'BAyb_WgaR0L0pODaR7wWkxJi__tWbM1MPBymyRDFEGjtDCWeRYS9EF7yGoCHLdHJi6hikYdg4MuYaK0XoD0qnoY',
'p6YVD7t8HkABoez1CvVJ5bl7BnEdKUu5bSyVjyxMBh0'
);
app.post('/register', function (req, res) {
var endpoint = req.body.endpoint;
saveRegistrationDetails(endpoint, key, authSecret);
const pushSubscription = {
endpoint: req.body.endpoint,
keys: {
auth: req.body.authSecret,
p256dh: req.body.key
}
};
var body = 'Thank you for registering';
var iconUrl = 'https://example.com/images/homescreen.png';
// 发送 Web 推送消息
webpush.sendNotification(pushSubscription,
JSON.stringify({
msg: body,
url: 'http://localhost:3111/',
icon: iconUrl
}))
.then(result => res.sendStatus(201))
.catch(err => {
console.log(err);
});
});
app.listen(3111, function () {
console.log('Web push app listening on port 3111!')
});
service worker监听push事件，将通知详情推送给用户
service-worker.js
self.addEventListener('push', function (event) {
// 检查服务端是否发来了任何有效载荷数据
var payload = event.data ? JSON.parse(event.data.text()) : 'no payload';
var title = 'Progressive Times';
event.waitUntil(
// 使用提供的信息来显示 Web 推送通知
self.registration.showNotification(title, {
body: payload.msg,
url: payload.url,
icon: payload.icon
})
);
});
8、PWA小demo
准备：
创建一个关于PWA项目的文件夹
文件夹内准备一张图
一个index.html文件
一个main.css文件
一个manifest.json文件
一个sw.js文件
以后更新把，写崩了，我再寻思寻思
分割线，可爱的我来更新小栗子了
css文件夹里有一个style.css
images里有一个logo.jpg
具体看代码：
index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Hello PWA</title>
<link rel="stylesheet" href="css/style.css"> </head>
<body>
<img src="data:images/logo.jpg"> <script>
if ('serviceWorker' in navigator) { // 浏览器支持SW
navigator.serviceWorker.register('sw.js').then(function (registration) {
console.log('ServiceWorker registration successful with scope: ', registration.scope);
}).catch(function (err) {
console.log('ServiceWorker registration failed: ', err);
});
}
</script>
</body>
</html>
我的style.css是空的哈哈哈
sw.js
var cacheName = 'hello-pwa';
self.addEventListener('install', event => {
event.waitUntil(
caches.open(cacheName)
.then(cache => cache.addAll(
[
'/', // 这个一定要包含整个目录，不然无法离线浏览
'./images/logo.jpg',
'./index.html',
'./css/style.css'
]
)).then(() => self.skipWaiting())
);
});
self.addEventListener('fetch', function (event) {
event.respondWith(
caches.match(event.request)
.then(function (response) {
if (response) {
return response;
}
return fetch(event.request);
})
);
});
接下来通过 http-server 和 ngrok（https）进行调试查看
在当前文件下
安装 http-server
npm install http-server -g
安装 ngrok，下载解压即可
在项目目录下执行如下命令：
http-server -c-1 // -c-1 会关闭缓存
再开启另外一个终端在 ngrok 文件的目录下执行如下命令：
./ngrok http 8080 // http-server 默认开启8080端口
运行：（我端口8080被占了，所以这里是8081）
查看application
查看缓存部分
第一次加载进来缓存没有东西，需要刷新一下页面。
https://github.com/yangTwo100/PWA_search_demo
以上。
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