PWA技术及其用户体验设计

  • 2020 年 4 月 10 日
  • 筆記

实验室最近多了一个实验产品MAX：群控手机的项目。主要包括：后端服务、web前端客户端、安卓app客户端。涉及到的编程语言：Java、Nodejs。技术上主要涉及安卓的MediaProjection API、配合websocket来实现。

MediaProjection 提供了录屏功能；websocket主要是传输方便，可以做到实时。

今天主要介绍下web前端客户端的实现，主要使用了PWA技术。

– 什么是PWA？

PWA全称Progressive Web Apps，渐进增强 Web 应用程序，它可以离线运行，并且可以在运行的系统中选择性安装，它从外观还是执行效果来看，与一般应用程序无异。

不知大家体验过微软的邮件服务没？Outlook.com已经完成了PWA版本，可以在浏览器里面像本地应用一样直接打开即用。

比如我使用的mac，添加了一个PWA应用之后，底部菜单栏多了一个应用的icon，效果如下：

就是mixlab那个logo

PWA是一系列技术的集合，里面最核心的是一个叫“app shell”的概念。

– 什么是App shell？

我们先了解下，渲染网站主要有两种方法：在服务器上或在客户端上。

-服务器端渲染（SSR）

意味着网站每次都是在服务器上渲染，因此它提供了更快的首次加载，但是在页面之间跳转需要每次都下载所有内容，因而它的加载速度往往会比较慢。

-客户端渲染（CSR）

页面是在客户端（浏览器）渲染的，因而加载速度往往取决于浏览器的性能，访问速度会比较快，但是在开始时需要更多的初始下载（首次访问时网站速度较慢），以保证整个网站其他页面实现客户端渲染所需要的数据。

两种方式各有利弊，而PWA使用的方法是“app shell”，它混合了SSR和CSR的方式。

App shell，可以理解为程序的外壳。App shell意图尽快加载最小的用户界面，然后缓存它，以便在后续访问时可以离线使用，然后加载应用程序的所有内容。这样，下次有人从设备访问应用程序时，UI立即从缓存加载，并从服务器请求新内容（如果它已在缓存中不可用）。

一个App shell的代码结构如下：

<!DOCTYPE html>  <html lang="zh">  <head>          <meta charset="utf-8">    <title>Max</title>    <meta name="description" content="app的介绍">    <meta name="author" content="作者">    <meta name="theme-color" content="#B12A34">    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">    <meta property="og:image" content="icons/icon-512.png">    <link rel="shortcut icon" href="favicon.ico">    <link rel="stylesheet" href="style.css">    <link rel="manifest" href="manifest.json">    <script src="app.js" defer></script>  </head>  <body>  <header>    <p>MAX-demo</p>  </header>  <main>    <h1>HELLO WORLD</h1>    <button id="notifications">Request notifications</button>    <section id="content">      // Content inserted in here    </section>  </main>  <footer>    <p>© max 2012-2018, created and maintained by shadow.</p>  </footer>  </body>  </html>


为了配合app shell，需要一个叫Service Worker API的支持。


– Service Worker


Service Worker API可以完成2种任务，一种是缓存App shell所需的数据，另一种是如果你有比较耗时的计算，你可以把它们从主线程中抽离出来，在Service Worker中进行计算，最后在它们计算完毕的时候从Service Worker中取得计算结果。


Service Worker主要由3项技术构成：


    

  • 缓存机制是依赖 Cache API 实现的
    • 

  • 依赖 HTML5 fetch API 发起网络请求
    • 

  • 依赖 Promise 实现异步
    • 



service worker是需要注册的，我们在app.js中，输入：


if ('serviceWorker' in navigator) {      window.addEventListener('load', function() {          navigator.serviceWorker.register('/serviceWorker.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);              });      });    };


即可，使用上我们编写好的serviceWorker.js文件。


serviceWorker.js主要对有install跟fetch事件进行监听，对cache进行操作，达到缓存的目的。


let cacheName = 'max-v1';  let contentToCache = [      '/',      '/index.html',      '/style.css',      '/app.js'  ];    // 对app shell和主体内容（content）里面的数据创建缓存  self.addEventListener('install', function(e) {      console.log('[Service Worker] Install');      e.waitUntil(          // 安装成功后操作 CacheStorage 缓存，使用之前需要先通过 caches.open() 打开对应缓存空间。          caches.open(cacheName).then(function(cache) {              console.log('[Service Worker] Caching all: app shell and content');              // 通过 cache 缓存对象的 addAll 方法添加 缓存              return cache.addAll(contentToCache);          })      );  });      //如果条件允许，service worker将从缓存中请求content中所需的数据，从而提供离线应用功能  self.addEventListener('fetch', function(e) {      e.respondWith(          caches.match(e.request).then(function(r) {              console.log('[Service Worker] Fetching resource: ' + e.request.url);              return r || fetch(e.request).then(function(response) {                  return caches.open(cacheName).then(function(cache) {                      console.log('[Service Worker] Caching new resource: ' + e.request.url);                      cache.put(e.request, response.clone());                      return response;                  });              });          })      );  });


两种方式可以比较一下：


– install


优点是第二次访问即可离线，缺点是需要将需要缓存的 URL 在编译时插入到脚本中，增加代码量和降低可维护性；


– fetch


优点是无需更改编译过程，也不会产生额外的流量，缺点是需要访问过一次才能离线使用。


因此，在设计技术架构的时候，需要考虑到2种方式的优缺点。


除了配置serviceWorker.js之外，我们还需要配置manifest.json文件。


– 添加至桌面功能


serviceWorker使得网页在速度跟体验上接近原生app，除此之外，还需要引导用户添加pwa应用到桌面，以方便下次使用。


实现 PWA 应用添加至桌面的功能，除了要求站点支持 HTTPS 之外，需要准备 manifest.json 文件去配置应用的图标、名称等信息。一个基本的 manifest.json 应包含如下信息：


{      "name": "max-demo-v1",      "short_name": "max",      "description": "demo",      "icons": [{          "src": "icons/mix-logo.png",          "sizes": "72x72 96x96 128x128 256x256",          "type": "image/png"      }],      "start_url": "/index.html",      "display": "fullscreen",      "theme_color": "#4a4a4a",      "background_color": "#eeeeee"  }


运行之后，在浏览器地址栏右侧，可以看到一个+号，点击安装。








另外，调试可以在chrome的Application面板中进行查看。


由于PWA的api不是所有浏览器都支持，因而，你还需要注意使用caniuse.com 来查看主流浏览器的支持情况。


– 如何告知普通用户什么是离线模式？或者什么是PWA？








这是体验设计上需要注意的地方，我们应该认识到并不是每个用户都是技术出身，都对PWA的概念了解得很清楚。因而，用户体验设计需要为用户提供指导，以便他们可以了解什么是PWA（或者离线模式）。


确实，离线模式比PWA（渐进式）更为容易理解，但是离线模式对每个人来说都是一个全新的心智模式。通俗来讲，您需要告诉用户当他们无法连接上网络时会发生什么变化。比如：


哪些功能无法使用；


或者是页面上的数据是什么时间更新的；


目前的网络连接情况；


等等。


除此之外，设计上要考虑首次加载的问题，如首次加载时间过长，需要设计动画提示，可以把加载的文件内容简要告知用户，让用户知道网页正在加载，而不是“死机了”。


下一步，拟集成TensorFlowJS，探索下可能性。

		  				

		  				

													


						
						
						


						 

							
					

					    
									

													

													
											


			


			


	

		
VirMach 便宜 VPS
 


QNews
 
QNews