网站秒变 App —— PWA 即刻上手

近两年国内前端界很流行小程序，但大多数人都不知道小程序很多概念是鹅厂“借鉴”自 Google 主导的 Progressive Web App（渐进式网页应用）标准 ——

“独立”运行：在“系统正在运行的应用”列表中独立显示
本地缓存：页面秒开、离线运行
安装到主屏幕：桌面图标、启动首屏、全屏显示等，看起来和原生 App 别无二致

以上特性已经很香了，更甭说开放的 Web 还有更丰富的新标准来拓展 Web App 的疆域了~

那这么香的新标准怎么上手呢？会像小程序开发环境那样难用吗？我们老规矩 —— 抄起键盘就是一把梭！

应用元数据

一个渐进式 Web 应用首先要声明一下自己的基本信息：

index.html

<head>
  <link rel="manifest" href="index.webmanifest" />
  <!-- 老浏览器私有 meta 标签兼容 -->
  <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/pwacompat@2.0.15/pwacompat.min.js"></script>
</head>

index.webmanifest

{
  "name": "应用全名（启动页）",
  "short_name": "应用短名（桌面图标）",
  "start_url": "https://example.dev/",
  "description": "应用简介",
  "scope": "/",
  "display": "standalone",
  "orientation": "any",
  "lang": "zh-CN",
  "dir": "ltr",
  "theme_color": "rgba(0,0,0,0.5)",
  "background_color": "transparent",
  "icons": [
    {
      "src": "logo.png",
      "type": "image/png",
      "sizes": "144x144"
    }
  ]
}

后台服务

一个 PWA 能真正安装到用户系统中，还需要一个 Service Worker。但它的工作原理对初学者直接手写有些困难，亲爹 Google 已经做好了开发框架 Workbox，还配了 Workbox CLI，几行命令就能生成一个基本的 ServiceWorker，简直不要太贴心：

npm install workbox-cli --global

cd your_project/

npm run build  # 先执行你项目的构建脚本，生成生产环境目录

workbox wizard

跟着向导执行完上述命令，会生成一个名为 workbox-config.js 的配置文件，但须稍加修改：

module.exports = {
  globDirectory: 'dist/',
  globPatterns: ['**/*.{html,css,js,json,ico,gif,jpg,jpeg,png,webp}'],
  swDest: 'dist/sw.js',
  // 禁用 Google Cloud CDN
  importWorkboxFrom: 'disabled',
  // 启用 第三方 CDN
  importScripts: [
    'https://cdn.jsdelivr.net/npm/workbox-sw@4.3.1/build/workbox-sw.min.js'
  ],
  // 首次打开页面后尽快接管网络请求
  clientsClaim: true,
  cleanupOutdatedCaches: true
};

然后就可以一键生成 ServiceWorker 了：

workbox generateSW

最后在 index.html 里注册一下即可：

<head>
  <link rel="manifest" href="index.webmanifest" />
  <!-- 老浏览器私有 meta 标签兼容 -->
  <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/pwacompat@2.0.15/pwacompat.min.js"></script>
  <script>
    navigator.serviceWorker?.register('sw.js');
  </script>
</head>

工具链兼容性

Parcel

0 配置、一键化的 Parcel 原生支持 Web Manifest，不像 webpack 和 Rollup，还需要配置插件，只需将 package.json 中的构建脚本修改如下：

{
  "scripts": {
    "start": "workbox generateSW  &&  parcel source/index.html --open",
    "pack": "parcel build source/index.html --public-url .",
    "build": "rm -rf dist/  &&  npm run pack-dist  &&  workbox generateSW"
  }
}

每次构建运行 npm run build 即可生成可缓存整个 Web App 的 Service Worker 代码。

webpack

因为我不是 _webpack 配置工程师_，所以我查了好多技术博文才总结出一套最简单的 webpack PWA 配置：

npm install webpack-pwa-manifest workbox-webpack-plugin -D

安装好上述 webpack 插件才能开始配置，而且需要注意的是，webpack-pwa-manifest 这个第三方插件对 PWA Manifest 字段的支持不完整，如遇报错就删除相应字段。

// webpack.config.js
const { resolve } = require('path');

const PWA_Manifest = require('webpack-pwa-manifest'),
  Workbox = require('workbox-webpack-plugin');

const PWA_manifest = require('./src/manifest.json'),
  Workbox_config = require('./workbox.config');

for (const icon of PWA_manifest.icons) icon.src = resolve('src', icon.src);

module.exports = {
  plugins: [
    new PWA_Manifest(PWA_manifest),
    new WorkboxPlugin.GenerateSW(Workbox_config)
  ]
};

对比之后大家会发现，Parcel 这种面向资源的打包器自动根据各种语言的标准资源路径语法查找依赖项，用应用开发者“想当然”的思路搜集各种资源文件，既不需要遵守尚未成为标准的“约定”，也不需要研究复杂的“配置”，全凭“肌肉记忆”撸代码，轻快舒爽~

应用更新

PWA 核心技术 Service Worker 的强大之处在于，它运行在 HTTP 协议与 Web 页面之间，可拦截、缓存它所在 URL scope 下的所有 HTTP 请求。但 Service Worker 只会在它管理的所有页面都关闭后才会更新服务器端的新版本，若它缓存了 HTML 文件，用户刷新时拿到的依然是缓存的旧版本，HTML 引用的其它所有外置资源的 URL 也不会改变。

所以，我们需要一个安全又用户友好的更新逻辑，遂改 JS 入口模块如下：

import { serviceWorkerUpdate } from 'web-utility';

const { serviceWorker } = window.navigator;

serviceWorker
  ?.register('sw.js')
  .then(serviceWorkerUpdate)
  .then(worker => {
    if (window.confirm('检测到新版本，是否立即启用？'))
      // 触发 Workbox CLI 生成的 Service Worker 中监听的消息回调
      worker.postMessage({ type: 'SKIP_WAITING' });
  });

serviceWorker?.addEventListener('controllerchange', () =>
  window.location.reload()
);

好了，马上重新部署你的 Web 应用，在 Chrome、Opera、Edge、Firefox 上试试把它添加到桌面吧！

范例项目

参考文档

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