مفهوم Service Worker وتأثيره في أداء وبنية مواقع وتطبيقات الويب


عبدالله بسام نصار

دخل إلى مجال الويب مؤخرًا العديد من الأفكار والتقنيات والإضافات لغاية خدمة تجربة المستخدم في تطبيقات الويب، مثل دعم الإشعارات وتوافر أيقونة على سطح المكتب وإتاحة التحكم بالـ API والعمل بشاشة كاملة وأهم عناصر وأركان هذه التقنيات والإضافات Service Worker وما يقدمه من عمل التطبيق بدون الاتصال في الشبكة والتخزين المؤقت وغيرها مما ساهم بإنجاح تجربة المستخدم لهذه التطبيقات.

مفهوم Service Worker

سكريبت (script) ينفذ في خلفية مشروع الويب (موقع أو تطبيق)، غير مرتبط بصفحة معينة. مسؤول عن الأحداث التي تجري بالمشروع مثل طلبات الشبكة الصادرة من الصفحة المسؤول عنها والاستجابات لهذه الطلبات، له عدة غايات من أهمها اتاحة استخدام التطبيق مع الشبكة أو بانقطاعها أو ببطئها. فلو افترضنا شخصًا يستخدم موقعًا وكان متصلًا بالشبكة وأثناء تصفحه للموقع انقطع اتصاله بالشبكة ولكن أراد الرجوع للصفحة السابقة عند إذٍ لن تفتح الصفحة السابقة وستظهر له شاشة تعلمه بإنقطاعه عن الشبكة، لكن إن كان ذلك الموقع يملك Service Worker فلن يحدث هذا، بل ستظهر الصفحة السابقة أو على الأقل جزء منها.

ومن اللطيف ذكره أن أي موقع ويب بإمكانه أن يمتلك Service Worker وأن يُفعله مستفيدًا من مزاياه الرائعة، لكن في حالة تطبيقات الويب التقدمية PWA يجب أن تمتلكه وأن يكون مسجلًا وفعالًا فهو من شروط عملها.

أهم الميزات التي يضفيها على مشروعك

سرعة كبيرة

يركز ال Service Worker في فكرته بشكل كبير على السرعة والأداء المثالي في التحميل وذلك في حالة اتصال الشبكة أو بدونها أو ببطئها وتكون أطول فترة تحميل في المرة الأولى وأما في الزيارات المتكررة يتم تحميلها بشكل أسرع. انظر المثال في الصورة حيث كان وقت التحميل في المرة الأولى 2.5 ثانية وفي الزيارات الأخرى 0.8 ثانية أي انخفضت إلى أقل من الثلث وهذا مثال بسيط. (بإمكانك اختبار أداء فاعلية مشروعك من خلال هذه الأداة WEBPAGETSET).

time.jpg

العمل بدون شبكة

كانت تتميز التطبيقات (العادية) عن الويب إمكانية عملها من غير اتصال شبكة، لكن الآن مع الـ Service Worker يمكن لمواقع وتطبيقات الويب أن تعمل بدون اتصال شبكة والذي يقوم بتخزين الموارد والعناصر التي ترتبط بالأحداث والتفاعل لاستخدامها بدون اتصال شبكة أو ببطئها.

التحديث المستمر للتطبيق

يعتبر Service Worker المسؤول عن التحديثات في تطبيقات الويب، بل يتميز عن تحديثات أنواع البرامج والتطبيقات الأخرى بالسلاسة والاستمرارية والسهولة وذلك من خلال تخزين وتثبيت الموارد المحدثة فقط وبشكل تلقائي ويظهر شارة صغيرة للمستخدم عند فتح التطبيق بأن التطبيق تم تحديثه.

سيطرة أعلى

يمنح Service Worker لمطورين المواقع والتطبيقات سيطرة كاملة وأفضل على تجربة المستخدم للتطبيق.

تجربة تطبيقات حقيقية

يدعم Service Worker ويحسن تجربة المستخدم في التطبيقات ومحاكاتها من خلال ما يوفر من السرعة والعمل بدون اتصال الشبكة والتخزين المؤقت وهيكل التطبيق (الذي سنفصل فيه) وغيرها.

وكذلك يمنح تجربة تطبيقات حقيقية ويحسنها للجوال حيث تكون منفصلة ومستقلة عن المتصفحات لا يشترط أن تكون مبنية عليها.

بنية هيكل التطبيق application shell architecture

عند تكرار زيارة الموقع أو عند تحميل التطبيق يتم تخزين حد معين من الشيفرات المصدرية HTML، و CSS، و JavaScript مؤقتًا ليتم استعمالها بدون اتصال الشبكة أو حتى مع اتصالها ولكن بشكل فوري وأسرع. وصلب الفكرة هنا أننا نملك هيكل يمثل جزءًا معينًا من التطبيق أو الموقع موجود على جهاز المستخدم يُحمل ويُبنى فورًا عند فتحه سواء مع اتصال شبكة أو بدون ثم يبدأ إضافة المحتوى غير المشمول فيها من الشبكة على هذا الهيكل إذ هو بمثابة الوعاء الفارغ الذي يوضع فيه شيء ما.(يعني نحافظ على واجهة المستخدم الأساسية على جهاز المستخدم ولا داعي لتحميلها كل مرة).

shell.jpg

وبهذا فإنها تخدم التجربة كثيرًا بغض النظر عن اتصال الشبكة أو سرعتها. وحتى إن كانت فكرة التطبيق/الموقع تعتمد بشكل كامل على اتصال الشبكة فإن المستخدم سيحصل على هيكل وشكل جذاب ومناسب بعدم اتصال الشبكة ويتوافق مع شكل التطبيق الأصلي ولن تظهر له شاشة عدم الاتصال، فهذا الهيكل يلعب دورًا عظيمًا في الأداء المثالي للموقع أو التطبيق من سرعة وخفة وتجربة مثالية. بعد فتح الموقع في المرة الأولى وتحميل الـ Service Worker لهذا الهيكل تظهر شارة أن البرنامج جاهز للعمل بدون اتصال شبكة.

ready.jpg

والمسؤول عن هذا الهيكل هو Service Worker وفي حال عدم دعم المتصفح لـ Service Worker لا داعي للقلق، فإن الهيكل والصفحة كاملة ستعتمد في تحميلها على استراتيجية الويب الشهيرة Progressive Enhancement بدون مشاكل.

ومن الأمثلة الناجحة في استخدام فكرة هذا الهيكل: Google’s Inbox و offline Wikipedia app ومعظم مشاريع نقاية.

آلية عمل الـ Service Worker وحدود إمكانياته

عند الزيارة الأولى للموقع أو عند تثبيت التطبيق يتم بناء الـ Service Worker وأخذ المحتوى والهيكل وكل البيانات والموارد من الخادم، وفي المرات التالية يتم سحب بيانات وعناصر محددة من الخادم ولكن كيف يتم تنظيم هذا السحب؟ كيف يتم تحميل بعض العناصر من Service worker وأخرى من الخادم؟

يعترض Service Worker طلبات الشبكة الصادرة من الصفحة وهنا يقوم بالاستجابة لهذه الطلبات بواحدة مما يلي:

  • جلب المطلوب من الخادم عبر الشبكة.
  • جلب المطلوب من الذاكرة المؤقتة على جهاز المستخدم، يتم جلب من الذاكرة المؤقتة العناصر والموارد المحددة مسبقًا لتجلب منها (مثل الهيكل الذي تحدثنا عنه).
  • بناء المطلوب برمجيًا.

    controlling.png

والرائع هنا أن هذا كله يحدث دون أن يظهر مصدر الإستجابة ولا حتى أن الـ Service Worker قد تدخل.

فلو تتبعنا دورة حياة الـ Service Worker لوجدنا أنه يتم بناءه عند أول دخول ويُحمل بعض الموارد عليه، ثم يُفعل ويَستيقظ عند وجود أي حدث، ويستجيب لهذا الحدث إن لزم الأمر مؤديًا دوره، ثم يُحذف من الذاكرة بمحتواه عند مرور الزمن دون أن ينشط، وتم إنشائه هكذا محدود العمر عن قصد.

ومن الجيد معرفته أن Service Worker يحتوي على API محدودة مقارنة بما تحتويه الـ JavaScript في الصفحة العادية، بإمكانك أن تعرف تفاصيل API له هنا. واعلم بأن Service worker لا يمكنه الوصول إلى الـ DOM ولكن يمكنه الوصول إلى ذاكرة التخزين. ويمكنه أيضًا ارسال طلبات الشبكة، كذلك يمكنه أن يتواصل وأن يتبادل البيانات مع الصفحة المسؤول عنها عن طريق IndexedDB API و postMessage.

لا تفوت ميزاته مع مشاريعك القادمة لكن بحدود

يتبين مما سبق البون الشاسع الذي يُحدِثه الـ Service Worker في أداء مشاريع الويب معه، لذا يُنصح وبشدة استخدامه في تطبيقات ومواقع الويب، لكن بشكل معقول، فليس من المنطق أن تضيفه إلى مواقع صغيرة الحجم أو لا تقدم خدمة وتفاعل وتميل للمحتوى الثابت الخفيف فلا فائدة أو معنى من إضافته لمثلها.

تسهيل الحصول على Service Worker مع Workbox

يعتبر Workbox مجموعة من المكتبات والأدوات المستخدمة لإنشاء Service Worker والتخزين المؤقت وغيرها وتسهيل ذلك.

مراجع





تفاعل الأعضاء


لا توجد أيّة تعليقات بعد



يجب أن تكون عضوًا لدينا لتتمكّن من التعليق

انشاء حساب جديد

يستغرق التسجيل بضع ثوان فقط


سجّل حسابًا جديدًا

تسجيل الدخول

تملك حسابا مسجّلا بالفعل؟


سجّل دخولك الآن