JS `Web Bundles` (Web Packaging) (提案)：单一文件传输多个资源

各位观众，掌声欢迎！今天咱们来聊聊一个能让网页传输变得更酷炫的技术——Web Bundles，或者你也可以叫它Web Packaging。这玩意儿啊，就像给你的网页资源打包了个豪华礼包，一次性送达，省时省力。别担心，我会尽量用大白话把这玩意儿掰开了揉碎了讲清楚。

开场白：网页传输的那些痛点

想象一下，你访问一个网页，浏览器吭哧吭哧地发出一堆请求，请求HTML、CSS、JavaScript、图片等等。这就像你点了个外卖，结果骑手分了十几次给你送，效率低下不说，还可能遇到各种奇葩问题，比如某个资源半路丢了，导致页面显示不全。

Web Bundles就是为了解决这些问题而生的。它可以把一个网页的所有资源打包成一个单独的文件，浏览器只需要下载这一个文件，就能把整个网页呈现出来。

Web Bundles：网页资源打包大礼包

Web Bundles，简单来说，就是一个包含多个HTTP资源的档案文件。它使用了一种叫做"CBOR"（Concise Binary Object Representation）的二进制格式来存储这些资源，并且通过HTTP Exchange来定义每个资源的URL、头部和内容。

为什么要用Web Bundles？它有什么好处？

性能提升： 减少HTTP请求的数量，降低延迟，加速页面加载。
离线访问： 可以将整个网站打包成一个Web Bundle，用户在没有网络连接的情况下也能访问。
资源完整性： 确保所有资源都一起传输，避免资源丢失或损坏。
可验证性： 可以对Web Bundle进行签名，确保资源没有被篡改。
更方便的资源共享： 可以轻松地分享整个网站，就像分享一个文件一样。

Web Bundles 的核心概念

Bundle: 整个打包的文件，包含了多个 HTTP Exchange。
HTTP Exchange: 包含了单个 HTTP 请求和响应的信息，包括 URL、Headers 和 Body。
CBOR (Concise Binary Object Representation): 一种二进制数据序列化格式，用于高效地存储 HTTP Exchange 的信息。

Web Bundles 的格式

Web Bundles 使用 CBOR 格式存储数据，其基本结构如下：

Bundle = [
  Version,
  PrimaryURL,
  ExchangeMap,
  Exchanges
]

Version: Web Bundle 的版本号。
PrimaryURL: 主要 URL，通常是 index.html 的 URL。
ExchangeMap: URL 到 Exchanges 索引的映射表。
Exchanges: 包含所有 HTTP Exchanges 的列表。

每个 HTTP Exchange 的结构如下：

HTTPExchange = [
  Request,
  Response
]

Request: 包含了 HTTP 请求的信息，如 Headers。
Response: 包含了 HTTP 响应的信息，如 Status Code, Headers 和 Body。

动手实践：创建你的第一个Web Bundle

理论讲完了，咱们来点实际的。要创建Web Bundle，你需要用到一些工具。这里介绍两种常用的方法：

使用wbn命令行工具： 这是Google官方提供的工具，功能强大，使用方便。
使用JavaScript API： 你也可以在JavaScript代码中创建Web Bundle。

方法一：使用wbn命令行工具

安装wbn工具：

首先，你需要安装wbn工具。你可以从https://github.com/WICG/webpackage/tree/master/go/wbn 下载源代码，然后编译安装。或者，如果你的系统支持，你也可以使用包管理器安装。
```
# 例如，使用 Go 安装
go install github.com/WICG/webpackage/go/wbn@latest
```

准备你的网页资源：

假设你的网页资源目录结构如下：

my-website/
├── index.html
├── style.css
└── script.js

创建描述文件：

创建一个名为manifest.json的文件，用于描述需要打包的资源。

[
  {
    "requestURL": "index.html",
    "filePath": "index.html"
  },
  {
    "requestURL": "style.css",
    "filePath": "style.css"
  },
  {
    "requestURL": "script.js",
    "filePath": "script.js"
  }
]

生成Web Bundle：

使用wbn工具生成Web Bundle文件。
```
wbn create -manifest manifest.json -baseURL ./my-website -output bundle.wbn
```
这条命令会把my-website目录下的所有资源打包成一个名为bundle.wbn的文件。

方法二：使用JavaScript API (实验性)

目前，Web Bundles 的 JavaScript API 还在实验阶段，需要在浏览器中启用相应的 flag。

启用实验性特性：

在 Chrome 浏览器中，打开 chrome://flags，搜索 "Web Bundles"，启用该特性。

编写 JavaScript 代码：

async function createWebBundle(files) {
  const encoder = new WebBundleEncoder(
    {
      "primaryURL": "https://example.com/index.html"
    }
  );

  for (const file of files) {
    const url = `https://example.com/${file.name}`;
    const headers = new Headers({
      "Content-Type": file.type,
      "Content-Length": file.data.length.toString()
    });

    await encoder.addExchange(
      url,
      {
        request: {
          method: "GET",
          headers: new Headers()
        },
        response: {
          status: 200,
          headers: headers,
          body: file.data
        }
      }
    );
  }

  const bundle = await encoder.createBundle();
  return bundle;
}

// 示例数据
const files = [
  {
    name: "index.html",
    type: "text/html",
    data: new TextEncoder().encode("<h1>Hello, Web Bundle!</h1>")
  },
  {
    name: "style.css",
    type: "text/css",
    data: new TextEncoder().encode("body { background-color: lightblue; }")
  }
];

// 创建 Web Bundle
createWebBundle(files).then(bundle => {
  // 下载 Web Bundle 文件
  const blob = new Blob([bundle], { type: "application/webbundle" });
  const url = URL.createObjectURL(blob);
  const a = document.createElement("a");
  a.href = url;
  a.download = "bundle.wbn";
  document.body.appendChild(a);
  a.click();
  document.body.removeChild(a);
  URL.revokeObjectURL(url);
});

这段代码演示了如何使用 WebBundleEncoder API 创建一个简单的 Web Bundle。

Web Bundles 的部署和使用

服务器配置：

你需要配置你的服务器，使其能够正确地提供 Web Bundle 文件。这通常涉及到添加 Content-Type: application/webbundle 头部。

示例 (Nginx):
```
location ~ .wbn$ {
  types {
    application/webbundle wbn;
  }
  default_type application/webbundle;
}
```
在 HTML 中引用 Web Bundle：

使用 <link> 标签引用 Web Bundle 文件。
```
<link rel="preload" href="bundle.wbn" as="webbundle">
```

使用 Service Worker (可选):

你可以使用 Service Worker 来拦截对 Web Bundle 资源的请求，并从 Web Bundle 中提供资源。

// service-worker.js
self.addEventListener('fetch', async event => {
  if (event.request.url.startsWith(self.location.origin)) {
    event.respondWith(
      caches.match('bundle.wbn')
        .then(response => {
          if (response) {
            return response.arrayBuffer();
          }
          throw new Error('Web Bundle not found in cache');
        })
        .then(buffer => {
          return new Response(buffer, {
            headers: { 'Content-Type': 'application/webbundle' }
          });
        })
        .then(bundleResponse => {
          return self.webBundleProcessor.processFetch(event.request, bundleResponse);
        })
    );
  }
});

self.addEventListener('install', event => {
  event.waitUntil(
    caches.open('my-cache')
      .then(cache => {
        return cache.add('bundle.wbn');
      })
  );
});

这段代码演示了如何使用 Service Worker 从缓存中加载 Web Bundle，并使用 webBundleProcessor 来处理请求。

Web Bundles 的实际应用场景

单页应用 (SPA): 将整个 SPA 打包成一个 Web Bundle，提高初始加载速度。
静态网站: 将静态网站打包成 Web Bundle，方便离线访问和分享。
Progressive Web Apps (PWA): 结合 Service Worker，实现离线访问和快速加载。
内容分发网络 (CDN): 将 Web Bundle 存储在 CDN 上，加速内容分发。

Web Bundles 的局限性

浏览器支持： 目前，Web Bundles 的浏览器支持还不够完善，需要启用实验性特性。
工具链： Web Bundles 的工具链还不够成熟，需要更多的工具和库来支持。
动态内容： Web Bundles 主要适用于静态内容，对于动态内容的打包和更新可能比较复杂。

Web Bundles 的未来发展趋势

浏览器原生支持： 随着 Web Bundles 标准的完善，浏览器将会提供更好的原生支持。
工具链的完善： 更多的工具和库将会出现，简化 Web Bundles 的创建和管理。
更广泛的应用： Web Bundles 将会在更多的场景中得到应用，例如移动应用、游戏等。

总结

Web Bundles 是一项很有潜力的技术，它可以显著提升网页的加载速度和用户体验。虽然目前还存在一些局限性，但随着技术的不断发展，Web Bundles 将会在未来的Web开发中扮演越来越重要的角色。

一些实用工具和资源

工具/资源	描述	链接
`wbn` 命令行工具	Google 官方提供的 Web Bundle 创建工具	https://github.com/WICG/webpackage/tree/master/go/wbn
WebBundleEncoder API	用于在 JavaScript 中创建 Web Bundle 的 API (实验性)	https://wicg.github.io/webpackage/js-api/
Web Packaging Explainer	Web Packaging 的详细解释文档	https://github.com/WICG/webpackage/blob/master/explainer.md
Chrome DevTools Web Bundles 支持	Chrome 开发者工具对 Web Bundles 的支持，方便调试	https://developer.chrome.com/docs/devtools/web-bundles/
Web Bundles 示例	一些 Web Bundles 的示例项目，可以参考学习	(可以在 GitHub 上搜索 "web bundle example" 找到很多示例)

提问环节

好了，今天的讲座就到这里。大家有什么问题，尽管提出来，我会尽力解答。记住，学习新技术是一个不断探索的过程，希望大家都能在Web Bundles的世界里玩得开心！

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