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由于静态内容的特性非常适合做缓存来加速页面

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由于静态内容的特性非常适合做缓存来加速页面

使用Service worker实现加速/离线访问静态blog网站

2017/02/19 · JavaScript · Service Worker

原文出处: Yang Bo   

现在很流行基于Github page和markdown的静态blog,非常适合技术的思维和习惯,针对不同的语言都有一些优秀的静态blog系统出现,如Jekyll/Ruby,Pelican/Python,Hexo/NodeJs,由于静态内容的特性非常适合做缓存来加速页面的访问,就利用Service worker来实现加速,结果是除了PageSpeed,CDN这些常见的服务器和网络加速之外,通过客户端实现了更好的访问体验。

Service Worker入门

2015/03/26 · JavaScript · Service Worker

原文出处: Matt Gaunt   译文出处:[w3ctech

  • 十年踪迹]()   

原生App拥有Web应用通常所不具备的富离线体验,定时的静默更新,消息通知推送等功能。而新的Service workers标准让在Web App上拥有这些功能成为可能。

利用 Service worker 创建一个非常简单的离线页面

2016/06/07 · JavaScript · 1 评论 · Service Worker

本文由 伯乐在线 - 刘健超-J.c 翻译,艾凌风 校稿。未经许可,禁止转载!
英文出处:Dean Hume。欢迎加入翻译组。

让我们想像以下情景:我们此时在一辆通往农村的火车上,用移动设备看着一篇很棒的文章。与此同时,当你点击“查看更多”的链接时,火车忽然进入了隧道,导致移动设备失去了网络,而 web 页面会呈现出类似以下的内容:

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这是相当令人沮丧的体验!幸运的是,web 开发者们能通过一些新特性来改善这类的用户体验。我最近一直在折腾 Service Workers,它给 web 带来的无尽可能性总能给我惊喜。Service Workers 的美妙特质之一是允许你检测网络请求的状况,并让你作出相应的响应。

在这篇文章里,我打算用此特性检查用户的当前网络连接状况,如果没连接则返回一个超级简单的离线页面。尽管这是一个非常基础的案例,但它能给你带来启发,让你知道启动并运行该特性是多么的简单!如果你没了解过 Service Worker,我建议你看看此 Github repo,了解更多相关的信息。

在该案例开始前,让我们先简单地看看它的工作流程:

  1. 在用户首次访问我们的页面时,我们会安装 Service Worker,并向浏览器的缓存添加我们的离线 HTML 页面
  2. 然后,如果用户打算导航到另一个 web 页面(同一个网站下),但此时已断网,那么我们将返回已被缓存的离线 HTML 页面
  3. 但是,如果用户打算导航到另外一个 web 页面,而此时网络已连接,则能照常浏览页面

连不上网?英国卫报的个性离线页面是这样做的

2015/11/20 · HTML5 · Service Worker, 离线页面

本文由 伯乐在线 - Erucy 翻译,weavewillg 校稿。未经许可,禁止转载!
英文出处:Oliver Ash。欢迎加入翻译组。

我们是如何使用 service worker 来为 theguardian.com 构建一个自定义的离线页面。

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theguardian.com 的离线页面。插图:Oliver Ash

你正在通往公司路上的地铁里,在手机上打开了 Guardian 应用。地铁被隧道包围着,不过这个应用可以如常运行,即使没有网络连接,你也能获得完整的功能,除了显示的内容可能有点旧。如果你尝试在网站上也这么干,可惜它完全没法加载:

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安卓版 Chrome 的离线页面

Chrome 中的这个彩蛋,很多人都不知道》

Chrome 在离线页面上有个隐藏的游戏(桌面版上按空格键,手机版上点击那只恐龙),这多少能减轻一点你的烦躁。不过我们可以做得更好。

Service workers 允许网站作者拦截自己站点的所有网络请求,这也就意味着我们可以提供完善的离线体验,就像原生应用一样。在 Guardian 网站,我们最近上线了一个自定义的离线体验功能。当用户离线的时候,他们会看到一个带有 Guardian 标识的页面,上面带有一个简短的离线提示,还有一个填字游戏,他们可以在等待网络连接的时候玩玩这个找点乐子。这篇博客解释了我们是如何构建它的,不过在开始之前,你可以先自己试试看。

使用 Service Worker 做一个 PWA 离线网页应用

2017/10/09 · JavaScript · PWA, Service Worker

原文出处: 人人网FED博客   

在上一篇《我是怎样让网站用上HTML5 Manifest》介绍了怎么用Manifest做一个离线网页应用,结果被广大网友吐槽说这个东西已经被deprecated,移出web标准了,现在被Service Worker替代了,不管怎么样,Manifest的一些思想还是可以借用的。笔者又将网站升级到了Service Worker,如果是用Chrome等浏览器就用Service Worker做离线缓存,如果是Safari浏览器就还是用Manifest,读者可以打开这个网站感受一下,断网也是能正常打开。

加速/离线访问只需三步

  • 首页添加注册代码

JavaScript

<script> if ('serviceWorker' in navigator) { navigator.serviceWorker.register('/sw.js'); } </script>

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<script>
if ('serviceWorker' in navigator) {
navigator.serviceWorker.register('/sw.js');
}
</script>
  • 复制代码

将保存到你的网站根目录下

  • 修改不缓存域名列表及离线状态页面

在你的sw.js中修改

JavaScript

const ignoreFetch = [ /https?://cdn.bootcss.com//, /https?://static.duoshuo.com//, /https?://www.google-analytics.com//, /https?://dn-lbstatics.qbox.me//, ];

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const ignoreFetch = [
  /https?://cdn.bootcss.com//,
  /https?://static.duoshuo.com//,
  /https?://www.google-analytics.com//,
  /https?://dn-lbstatics.qbox.me//,
];

打开Chrome Dev Tools->Source,看看自己的blog都引用了哪些第三方资源,逐个加到忽略列表里。

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在根目录下添加offline.html,在没有网络且缓存中也没有时使用,效果如下:

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在根目录下添加offline.svg,在无网络时图片资源请求返回该文件。

Service Worker 是什么?

一个 service worker 是一段运行在浏览器后台进程里的脚本,它独立于当前页面,提供了那些不需要与web页面交互的功能在网页背后悄悄执行的能力。在将来,基于它可以实现消息推送,静默更新以及地理围栏等服务,但是目前它首先要具备的功能是拦截和处理网络请求,包括可编程的响应缓存管理。

为什么说这个API是一个非常棒的API呢?因为它使得开发者可以支持非常好的离线体验,它给予开发者完全控制离线数据的能力。

在service worker提出之前,另外一个提供开发者离线体验的API叫做App Cache。然而App Cache有些局限性,例如它可以很容易地解决单页应用的问题,但是在多页应用上会很麻烦,而Service workers的出现正是为了解决App Cache的痛点。

下面详细说一下service worker有哪些需要注意的地方:

  • 它是JavaScript Worker,所以它不能直接操作DOM。但是service worker可以通过postMessage与页面之间通信,把消息通知给页面,如果需要的话,让页面自己去操作DOM。
  • Service worker是一个可编程的网络代理,允许开发者控制页面上处理的网络请求。
  • 在不被使用的时候,它会自己终止,而当它再次被用到的时候,会被重新激活,所以你不能依赖于service worker的onfecth和onmessage的处理函数中的全局状态。如果你想要保存一些持久化的信息,你可以在service worker里使用IndexedDB API。
  • Service worker大量使用promise,所以如果你不了解什么是promise,那你需要先阅读这篇文章。

让我们开始吧

假如你有以下 HTML 页面。这虽然非常基础,但能给你总体思路。

XHTML

<!DOCTYPE html>

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<!DOCTYPE html>

接着,让我们在页面里注册 Service Worker,这里仅创建了该对象。向刚刚的 HTML 里添加以下代码。

JavaScript

<script> // Register the service worker // 注册 service worker if ('serviceWorker' in navigator) { navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js').then(function(registration) { // Registration was successful // 注册成功 console.log('ServiceWorker registration successful with scope: ', registration.scope); }).catch(function(err) { // registration failed :( // 注册失败 :( console.log('ServiceWorker registration failed: ', err); }); } </script>

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<script>
// Register the service worker
// 注册 service worker
if ('serviceWorker' in navigator) {
    navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js').then(function(registration) {
    // Registration was successful
    // 注册成功
    console.log('ServiceWorker registration successful with scope: ', registration.scope);
}).catch(function(err) {
    // registration failed :(
    // 注册失败 :(
    console.log('ServiceWorker registration failed: ', err);
   });
}
</script>

然后,我们需要创建 Service Worker 文件并将其命名为 ‘service-worker.js‘。我们打算用这个 Service Worker 拦截全部网络请求,以此检查网络的连接性,并根据检查结果向用户返回最适合的内容。

JavaScript

'use strict'; var cacheVersion = 1; var currentCache = { offline: 'offline-cache' + cacheVersion }; const offlineUrl = 'offline-page.html'; this.addEventListener('install', event => { event.waitUntil( caches.open(currentCache.offline).then(function(cache) { return cache.addAll([ './img/offline.svg', offlineUrl ]); }) ); });

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'use strict';
 
var cacheVersion = 1;
var currentCache = {
  offline: 'offline-cache' + cacheVersion
};
const offlineUrl = 'offline-page.html';
 
this.addEventListener('install', event => {
  event.waitUntil(
    caches.open(currentCache.offline).then(function(cache) {
      return cache.addAll([
          './img/offline.svg',
          offlineUrl
      ]);
    })
  );
});

在上面的代码中,我们在安装 Service Worker 时,向缓存添加了离线页面。如果我们将代码分为几小块,可看到前几行代码中,我为离线页面指定了缓存版本和URL。如果你的缓存有不同版本,那么你只需更新版本号即可简单地清除缓存。在大概在第 12 行代码,我向这个离线页面及其资源(如:图片)发出请求。在得到成功的响应后,我们将离线页面和相关资源添加到缓存。

现在,离线页面已存进缓存了,我们可在需要的时候检索它。在同一个 Service Worker 中,我们需要对无网络时返回的离线页面添加相应的逻辑代码。

JavaScript

this.addEventListener('fetch', event => { // request.mode = navigate isn't supported in all browsers // request.mode = naivgate 并没有得到所有浏览器的支持 // so include a check for Accept: text/html header. // 因此对 header 的 Accept:text/html 进行核实 if (event.request.mode === 'navigate' || (event.request.method === 'GET' && event.request.headers.get('accept').includes('text/html'))) { event.respondWith( fetch(event.request.url).catch(error => { // Return the offline page // 返回离线页面 return caches.match(offlineUrl); }) ); } else{ // Respond with everything else if we can // 返回任何我们能返回的东西 event.respondWith(caches.match(event.request) .then(function (response) { return response || fetch(event.request); }) ); } });

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this.addEventListener('fetch', event => {
  // request.mode = navigate isn't supported in all browsers
  // request.mode = naivgate 并没有得到所有浏览器的支持
  // so include a check for Accept: text/html header.
  // 因此对 header 的 Accept:text/html 进行核实
  if (event.request.mode === 'navigate' || (event.request.method === 'GET' && event.request.headers.get('accept').includes('text/html'))) {
        event.respondWith(
          fetch(event.request.url).catch(error => {
              // Return the offline page
              // 返回离线页面
              return caches.match(offlineUrl);
          })
    );
  }
  else{
        // Respond with everything else if we can
        // 返回任何我们能返回的东西
        event.respondWith(caches.match(event.request)
                        .then(function (response) {
                        return response || fetch(event.request);
                    })
            );
      }
});

为了测试该功能,你可以使用 Chrome 内置的开发者工具。首先,导航到你的页面,然后一旦安装上了 Service Worker,就打开 Network 标签并将节流(throttling)改为 Offline。(译者注:若将节流设置为 Offline 没效果,则可通过关闭网络或者通过360安全卫士禁止 Chrome 访问网络)

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如果你刷新页面,你应该能看到相应的离线页面!

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如果你只想简单地测试该功能而不想写任何代码,那么你可以访问我已创建好的 demo。另外,上述全部代码可以在 Github repo 找到。

我知道用在此案例中的页面很简单,但你的离线页面则取决于你自己!如果你想深入该案例的内容,你可以为离线页面添加缓存破坏( cache busting),如: 此案例。

试试看

你需要一个支持 Service Worker 和 fetch API 的浏览器。截止到本文编写时只有 Chrome(手机版和桌面版)同时支持这两种 API(译者注:Opera 目前也支持这两者),不过 Firefox 很快就要支持了(在每日更新的版本中已经支持了),除了 Safari 之外的所有浏览器也都在跃跃欲试。此外,service worker 只能注册在使用了 HTTPS 的网站上,theguardian.com 已经开始逐步迁移到 HTTPS,所以我们只能在网站的 HTTPS 部分提供离线体验。就目前来说,我们选择了 开发者博客 作为我们用来测试的地方。所以如果你是在我们网站的 开发者博客 部分阅读这篇文章的话,很走运。

当你使用支持的浏览器访问我们的 开发者博客 中的页面的时候,一切就准备妥当了。断开你的网络连接,然后刷新一下页面。如果你自己没条件尝试的话,可以看一下这段 演示视频(译者注:需梯子)。

1. 什么是Service Worker

Service Worker是谷歌发起的实现PWA(Progressive Web App)的一个关键角色,PWA是为了解决传统Web APP的缺点:

(1)没有桌面入口

(2)无法离线使用

(3)没有Push推送

那Service Worker的具体表现是怎么样的呢?如下图所示:

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Service Worker是在后台启动的一条服务Worker线程,上图我开了两个标签页,所以显示了两个Client,但是不管开多少个页面都只有一个Worker在负责管理。这个Worker的工作是把一些资源缓存起来,然后拦截页面的请求,先看下缓存库里有没有,如果有的话就从缓存里取,响应200,反之没有的话就走正常的请求。具体来说,Service Worker结合Web App Manifest能完成以下工作(这也是PWA的检测标准):

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包括能够离线使用、断网时返回200、能提示用户把网站添加一个图标到桌面上等。

加速效果

首页加速后,网络请求从16降为1,加载时间从2.296s降为0.654s,得到了瞬间加载的结果。

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基于webpagetest

查看测试结果

Service Worker的生命周期

Service worker拥有一个完全独立于Web页面的生命周期。

要让一个service worker在你的网站上生效,你需要先在你的网页中注册它。注册一个service worker之后,浏览器会在后台默默启动一个service worker的安装过程。

在安装过程中,浏览器会加载并缓存一些静态资源。如果所有的文件被缓存成功,service worker就安装成功了。如果有任何文件加载或缓存失败,那么安装过程就会失败,service worker就不能被激活(也即没能安装成功)。如果发生这样的问题,别担心,它会在下次再尝试安装。

当安装完成后,service worker的下一步是激活,在这一阶段,你还可以升级一个service worker的版本,具体内容我们会在后面讲到。

在激活之后,service worker将接管所有在自己管辖域范围内的页面,但是如果一个页面是刚刚注册了service worker,那么它这一次不会被接管,到下一次加载页面的时候,service worker才会生效。

当service worker接管了页面之后,它可能有两种状态:要么被终止以节省内存,要么会处理fetch和message事件,这两个事件分别产生于一个网络请求出现或者页面上发送了一个消息。

下图是一个简化了的service worker初次安装的生命周期:

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拓展阅读

此外,还有几个很棒的离线功能案例。如:Guardian 构建了一个拥有 crossword puzzle(填字游戏)的离线 web 页面 – 因此,即使等待网络重连时(即已在离线状态下),也能找到一点乐趣。我也推荐看看 Google Chrome Github repo,它包含了很多不同的 Service Worker 案例 – 其中一些应用案例也在这!

然而,如果你想跳过上述代码,只是想简单地通过一个库来处理相关操作,那么我推荐你看看 UpUp。这是一个轻量的脚本,能让你更轻松地使用离线功能。

打赏支持我翻译更多好文章,谢谢!

打赏译者

工作原理

通过一段简单的 JavaScript,我们可以指示浏览器在用户访问页面的时候立即注册我们自己的 service worker。目前支持 service worker 的浏览器很少,所以为了避免错误,我们需要使用特性检测。

JavaScript

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

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

Service worker 安装事件的一部分,我们可以使用 新的缓存 API 来缓存我们网站中的各种内容,比如 HTML、CSS 和 JavaScript:

JavaScript

var staticCacheName = 'static'; var version = 1; function updateCache() { return caches.open(staticCacheName + version) .then(function (cache) { return cache.addAll([ '/offline-page.html', '/assets/css/main.css', '/assets/js/main.js' ]); }); }; self.addEventListener('install', function (event) { event.waitUntil(updateCache()); });

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var staticCacheName = 'static';
var version = 1;
 
function updateCache() {
    return caches.open(staticCacheName + version)
        .then(function (cache) {
            return cache.addAll([
                '/offline-page.html',
                '/assets/css/main.css',
                '/assets/js/main.js'
            ]);
        });
};
 
self.addEventListener('install', function (event) {
    event.waitUntil(updateCache());
});

当安装完成后,service worker 可以监听和控制 fetch 事件,让我们可以完全控制之后网站中产生的所有网络请求。

JavaScript

self.addEventListener('fetch', function (event) { event.respondWith(fetch(event.request)); });

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self.addEventListener('fetch', function (event) {
    event.respondWith(fetch(event.request));
});

在这里我们有很灵活的空间可以发挥,比如下面这个点子,可以通过代码来生成我们自己的请求响应:

JavaScript

self.addEventListener('fetch', function (event) { var response = new Response('<h1>Hello, World!</h1>', { headers: { 'Content-Type': 'text/html' } }); event.respondWith(response); });

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self.addEventListener('fetch', function (event) {
    var response = new Response('&lt;h1&gt;Hello, World!&lt;/h1&gt;',
        { headers: { 'Content-Type': 'text/html' } });
    event.respondWith(response);
});

还有这个,如果在缓存中找到了请求相应的缓存,我们可以直接从缓存中返回它,如果没找到的话,再通过网络获取响应内容:

JavaScript

self.addEventListener('fetch', function (event) { event.respondWith( caches.match(event.request) .then(function (response) { return response || fetch(event.request); }) ); });

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self.addEventListener('fetch', function (event) {
    event.respondWith(
        caches.match(event.request)
            .then(function (response) {
                return response || fetch(event.request);
            })
    );
});

那么我们如何使用这些功能来提供离线体验呢?

首先,在 service worker 安装过程中,我们需要把离线页面需要的 HTML 和资源文件通过 service worker 缓存下来。在缓存中,我们加载了自己开发的 填字游戏 的 React应用 页面。之后,我们会拦截所有访问 theguardian.com 网络请求,包括网页、以及页面中的资源文件。处理这些请求的逻辑大致如下:

  1. 当我们检测到传入请求是指向我们的 HTML 页面时,我们总是会想要提供最新的内容,所以我们会尝试把这个请求通过网络发送给服务器。
    1. 当我们从服务器得到了响应,就可以直接返回这个响应。
    2. 如果网络请求抛出了异常(比如因为用户掉线了),我们捕获这个异常,然后使用缓存的离线 HTML 页面作为响应内容。
  2. 否则,当我们检测到请求的不是 HTML 的话,我们会从缓存中查找响应的请求内容。
    1. 如果找到了缓存内容,我们可以直接返回缓存的内容。
    2. 否则,我们会尝试把这个请求通过网络发送给服务器。

在代码中,我们使用了 新的缓存 API(它是 Service Worker API 的一部分)以及 fetch 功能(用于生成网络请求),如下所示:

JavaScript

var doesRequestAcceptHtml = function (request) { return request.headers.get('Accept') .split(',') .some(function (type) { return type === 'text/html'; }); }; self.addEventListener('fetch', function (event) { var request = event.request; if (doesRequestAcceptHtml(request)) { // HTML pages fallback to offline page event.respondWith( fetch(request) .catch(function () { return caches.match('/offline-page.html'); }) ); } else { // Default fetch behaviour // Cache first for all other requests event.respondWith( caches.match(request) .then(function (response) { return response || fetch(request); }) ); } });

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var doesRequestAcceptHtml = function (request) {
    return request.headers.get('Accept')
        .split(',')
        .some(function (type) { return type === 'text/html'; });
};
 
self.addEventListener('fetch', function (event) {
    var request = event.request;
    if (doesRequestAcceptHtml(request)) {
        // HTML pages fallback to offline page
        event.respondWith(
            fetch(request)
                .catch(function () {
                    return caches.match('/offline-page.html');
                })
        );
    } else {
        // Default fetch behaviour
        // Cache first for all other requests
        event.respondWith(
            caches.match(request)
                .then(function (response) {
                    return response || fetch(request);
                })
        );
    }
});

就只需要这么多!theguardian.com 上的 所有代码都是在 GitHub 上开源 的,所以你可以去那儿查看我们的 service worker 的完整版本,或者直接从生产环境上访问 。

我们有充足的理由为这些新的浏览器技术欢呼喝彩,因为它可以用来让你的网站像今天的原生应用一样,拥有完善的离线体验。未来当 theguardian.com 完全迁移到 HTTPS 之后,离线页面的重要性会明显增加,我们可以提供更加完善的离线体验。设想一下你在上下班路上网络很差的时候访问 theguardian.com,你会看到专门为你订制的个性化内容,它们是在你之前访问网站时由浏览器缓存下来的。它在安装过程中也不会产生任何不便,你所需要的只是访问这个网站而已,不像原生应用,还需要用户有一个应用商店的账号才能安装。Service worker 同样可以帮助我们提升网站的加载速度,因为网站的框架能够被可靠地缓存下来,就像原生应用一样。

如果你对 service worker 很感兴趣,想要了解更多内容的话,开发者 Matt Gaunt(Chrome的忠实支持者)写了一篇更加详细地 介绍 Service Worker的文章。

打赏支持我翻译更多好文章,谢谢!

打赏译者

2. Service Worker的支持情况

Service Worker目前只有Chrome/Firfox/Opera支持:

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Safari和Edge也在准备支持Service Worker,由于Service Worker是谷歌主导的一项标准,对于生态比较封闭的Safari来说也是迫于形势开始准备支持了,在Safari TP版本,可以看到:

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在实验功能(Experimental Features)里已经有Service Worker的菜单项了,只是即使打开也是不能用,会提示你还没有实现:

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但不管如何,至少说明Safari已经准备支持Service Worker了。另外还可以看到在今年2017年9月发布的Safari 11.0.1版本已经支持WebRTC了,所以Safari还是一个上进的孩子。

Edge也准备支持,所以Service Worker的前景十分光明。

加速/离线原理探索

在我们开始写码之前

从这个项目地址拿到chaches polyfill。

这个polyfill支持CacheStorate.match,Cache.add和Cache.addAll,而现在Chrome M40实现的Cache API还没有支持这些方法。

将dist/serviceworker-cache-polyfill.js放到你的网站中,在service worker中通过importScripts加载进来。被service worker加载的脚本文件会被自动缓存。

JavaScript

importScripts('serviceworker-cache-polyfill.js');

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importScripts('serviceworker-cache-polyfill.js');

需要HTTPS

在开发阶段,你可以通过localhost使用service worker,但是一旦上线,就需要你的server支持HTTPS。

你可以通过service worker劫持连接,伪造和过滤响应,非常逆天。即使你可以约束自己不干坏事,也会有人想干坏事。所以为了防止别人使坏,你只能在HTTPS的网页上注册service workers,这样我们才可以防止加载service worker的时候不被坏人篡改。(因为service worker权限很大,所以要防止它本身被坏人篡改利用——译者注)

Github Pages正好是HTTPS的,所以它是一个理想的天然实验田。

如果你想要让你的server支持HTTPS,你需要为你的server获得一个TLS证书。不同的server安装方法不同,阅读帮助文档并通过Mozilla’s SSL config generator了解最佳实践。

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3. 使用Service Worker

Service Worker的使用套路是先注册一个Worker,然后后台就会启动一条线程,可以在这条线程启动的时候去加载一些资源缓存起来,然后监听fetch事件,在这个事件里拦截页面的请求,先看下缓存里有没有,如果有直接返回,否则正常加载。或者是一开始不缓存,每个资源请求后再拷贝一份缓存起来,然后下一次请求的时候缓存里就有了。

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