渐进式Web应用（PWA）技术详解 - 基于ruanyf/jstutorial项目-优快云博客

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渐进式Web应用（PWA）技术详解 - 基于ruanyf/jstutorial项目

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渐进式Web应用（Progressive Web App，简称PWA）是谷歌在2015年提出的创新方案，旨在让Web应用具备原生应用的性能和用户体验。本文将深入解析PWA的核心技术实现，帮助开发者理解如何构建现代化的Web应用。

PWA的核心特性

PWA通过一系列技术手段，使Web应用能够实现以下原生应用才具备的功能：

主屏安装：可以像原生应用一样在主屏显示图标
离线使用：利用缓存机制实现无网络环境下的访问
系统通知：在状态栏显示推送通知
全屏体验：隐藏浏览器UI元素，提供沉浸式体验

PWA三大核心技术

1. Web App Manifest

Web App Manifest是一个JSON格式的配置文件，它定义了Web应用如何被"安装"到设备主屏以及启动时的行为表现。

基本配置示例：

{
  "short_name": "我的应用",
  "name": "我的渐进式Web应用",
  "icons": [
    {
      "src": "icon-192.png",
      "sizes": "192x192",
      "type": "image/png"
    }
  ],
  "start_url": "/index.html",
  "display": "standalone",
  "orientation": "portrait"
}

关键字段说明：

short_name：主屏上显示的简短应用名称
icons：必须包含至少一个144×144像素的PNG图标
display：可设置为"standalone"（全屏）或"browser"（浏览器中打开）
orientation：锁定屏幕方向

安装触发条件：

有效的Manifest文件
已注册Service Worker
通过HTTPS访问
用户两次访问间隔超过5分钟

2. Service Worker

Service Worker是PWA的核心技术，它本质上是一个运行在浏览器后台的JavaScript脚本，独立于网页主线程，可以拦截和处理网络请求。

基本注册流程：

if ('serviceWorker' in navigator) {
  navigator.serviceWorker.register('/sw.js')
    .then(registration => {
      console.log('ServiceWorker注册成功');
    })
    .catch(err => {
      console.log('ServiceWorker注册失败:', err);
    });
}

主要生命周期事件：

install事件：首次注册时触发，用于预缓存关键资源

self.addEventListener('install', event => {
  event.waitUntil(
    caches.open('v1').then(cache => {
      return cache.addAll([
        '/',
        '/styles/main.css',
        '/scripts/main.js'
      ]);
    })
  );
});

fetch事件：拦截网络请求，实现离线优先策略

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

activate事件：清理旧版本缓存

self.addEventListener('activate', event => {
  event.waitUntil(
    caches.keys().then(cacheNames => {
      return Promise.all(
        cacheNames.filter(name => name !== 'v2')
          .map(name => caches.delete(name))
      );
    })
  );
});

3. Push API

Push API允许服务器向用户设备推送消息，即使浏览器没有打开。实现推送功能需要：

获取用户授权
订阅推送服务
处理推送事件

基本实现示例：

// 请求通知权限
Notification.requestPermission().then(result => {
  if (result === 'granted') {
    registerPush();
  }
});

// 注册推送
function registerPush() {
  navigator.serviceWorker.ready.then(registration => {
    return registration.pushManager.subscribe({
      userVisibleOnly: true,
      applicationServerKey: urlBase64ToUint8Array('公钥')
    });
  }).then(subscription => {
    // 将subscription发送到服务器
  });
}

// 处理推送
self.addEventListener('push', event => {
  const title = '新消息';
  const options = {
    body: event.data.text(),
    icon: '/images/icon.png'
  };
  event.waitUntil(
    self.registration.showNotification(title, options)
  );
});