各位观众老爷，大家好！我是你们的老朋友，今天给大家带来一场关于Vue项目PWA离线缓存策略的“相声”——哦不，是讲座！保证让大家听得懂、学得会、用得上，就算你以前是“离线状态”，听完也能“在线起飞”！
讲座主题：Vue项目PWA离线缓存策略设计与实现，外加消息推送小技巧
咱们的目标是：让你的Vue项目在没有网络的情况下也能“苟延残喘”，甚至还能推送消息“骚扰”用户！
第一部分：PWA是什么？为什么我们需要它？（500字）
先来点基础知识，别嫌烦，磨刀不误砍柴工嘛。
PWA，全称 Progressive Web App，翻译过来就是“渐进式Web应用”。 听起来高大上，其实就是让你的网站拥有Native App的部分特性，比如：
- 离线访问： 没有网络也能用，想想都刺激！
- 添加到主屏幕： 像App一样有个图标，用户体验棒棒哒！
- 消息推送： 可以给用户发消息，提高用户粘性。
为什么我们需要PWA？
想象一下这个场景：用户在地铁上刷你的网站，突然信号没了！如果是传统网站，用户只能看到一个“无法连接到互联网”的提示，体验瞬间降到冰点。但是，如果你的网站是PWA，用户仍然可以访问之前浏览过的页面，甚至可以填写表单、浏览商品列表等等。简直是用户体验的救星！
再比如，你想给用户发送一些促销信息，但是用户不经常打开你的网站。有了PWA的消息推送功能，就可以直接把消息推送到用户的手机上，简直是营销利器！
PWA的核心技术：Service Worker
Service Worker是PWA的灵魂，它是一个运行在浏览器后台的脚本，可以拦截网络请求、缓存资源、推送消息等等。 简单来说，它就像一个“代理”，帮我们处理网络请求，让我们可以在离线状态下也能访问网站。
第二部分：Vue项目PWA改造：手把手教你实现离线缓存（2000字）
接下来，咱们进入实战环节，一步一步把你的Vue项目改造成PWA。
1. 安装@vue/cli-plugin-pwa插件
如果你是用Vue CLI创建的项目，安装PWA插件非常简单：
vue add pwa这条命令会自动帮你安装必要的依赖、生成manifest.json文件和registerServiceWorker.js文件，简直是懒人福音！
2. manifest.json文件配置
manifest.json文件定义了PWA的元数据，比如应用名称、图标、主题颜色等等。 打开public/manifest.json文件，修改成你自己的配置：
{
"name": "我的PWA应用",
"short_name": "PWA",
"icons": [
{
"src": "./img/icons/android-chrome-192x192.png",
"sizes": "192x192",
"type": "image/png"
},
{
"src": "./img/icons/android-chrome-512x512.png",
"sizes": "512x512",
"type": "image/png"
}
],
"start_url": ".",
"display": "standalone",
"theme_color": "#4DBA87",
"background_color": "#000000"
}name：应用名称，会显示在添加到主屏幕时的图标下方。short_name：应用简称，在空间有限的情况下使用。icons：应用图标，建议提供不同尺寸的图标。start_url：应用启动时的URL。display：应用显示模式，standalone表示以独立应用的形式运行。theme_color：应用主题颜色。background_color：应用背景颜色。
3. registerServiceWorker.js文件
registerServiceWorker.js文件负责注册Service Worker。 打开src/registerServiceWorker.js文件，你会看到类似这样的代码：
import { register } from 'register-service-worker'
if (process.env.NODE_ENV === 'production') {
register(`${process.env.BASE_URL}service-worker.js`, {
ready () {
console.log(
'App is being served from cache by a service worker.n' +
'For more info, visit https://goo.gl/AFskqB'
)
},
registered () {
console.log('Service worker has been registered.')
},
cached () {
console.log('Content has been cached for offline use.')
},
updatefound () {
console.log('New content is downloading.')
},
updated () {
console.log('New content is available; please refresh.')
},
offline () {
console.log('No internet connection found. App is running in offline mode.')
},
error (error) {
console.error('Error during service worker registration:', error)
}
})
}这段代码会在生产环境下注册Service Worker，并监听Service Worker的各种事件，比如注册成功、缓存完成、更新等等。
4. 自定义Service Worker (重点!)
默认情况下，@vue/cli-plugin-pwa会帮你生成一个简单的Service Worker，它可以缓存静态资源，比如JS、CSS、图片等等。 但是，如果你想实现更复杂的离线缓存策略，就需要自定义Service Worker了。
在项目的根目录下创建一个public/service-worker.js文件（如果已经存在，就直接修改它）。 下面是一个简单的自定义Service Worker示例：
const CACHE_NAME = 'my-pwa-cache-v1';
const urlsToCache = [
'/',
'/index.html',
'/css/app.css',
'/js/app.js',
'/img/logo.png'
];
self.addEventListener('install', function(event) {
// Perform install steps
event.waitUntil(
caches.open(CACHE_NAME)
.then(function(cache) {
console.log('Opened cache');
return cache.addAll(urlsToCache);
})
);
});
self.addEventListener('fetch', function(event) {
event.respondWith(
caches.match(event.request)
.then(function(response) {
// Cache hit - return response
if (response) {
return response;
}
// IMPORTANT: Clone the request. This is needed because the request
// is a stream and streams can only be consumed once.
var fetchRequest = event.request.clone();
return fetch(fetchRequest).then(
function(response) {
// Check if we received a valid response
if(!response || response.status !== 200 || response.type !== 'basic') {
return response;
}
// IMPORTANT: Clone the response. This is needed to save the response
// for later use.
var responseToCache = response.clone();
caches.open(CACHE_NAME)
.then(function(cache) {
cache.put(event.request, responseToCache);
});
return response;
}
);
})
);
});
self.addEventListener('activate', function(event) {
var cacheWhitelist = [CACHE_NAME];
event.waitUntil(
caches.keys().then(function(cacheNames) {
return Promise.all(
cacheNames.map(function(cacheName) {
if (cacheWhitelist.indexOf(cacheName) === -1) {
return caches.delete(cacheName);
}
})
);
})
);
});CACHE_NAME：缓存名称，每次更新Service Worker时，建议更新缓存名称。urlsToCache：需要缓存的URL列表，可以根据你的需求修改。install事件：Service Worker安装时触发，用于缓存静态资源。fetch事件：每次发起网络请求时触发，用于拦截请求并从缓存中返回响应。activate事件：Service Worker激活时触发，用于清理旧的缓存。
5. 缓存策略选择
不同的缓存策略适用于不同的场景。 这里介绍几种常见的缓存策略：
| 缓存策略 | 描述 | 适用场景 |
|---|---|---|
| Cache First | 优先从缓存中获取，如果缓存中没有，则从网络获取，并缓存到缓存中。 | 静态资源、不经常更新的资源 |
| Network First | 优先从网络获取，如果网络请求失败，则从缓存中获取。 | 动态数据、需要实时更新的资源 |
| Cache Only | 只从缓存中获取，如果缓存中没有，则返回错误。 | 离线应用、不需要网络连接的资源 |
| Network Only | 只从网络获取，不使用缓存。 | 重要数据、不允许使用缓存的资源 |
| Stale-While-Revalidate | 先从缓存中获取，同时发起网络请求更新缓存。 | 对实时性要求不高，但需要快速响应的资源 |
6. 动态缓存
除了缓存静态资源，我们还可以缓存动态资源，比如API请求的结果。 可以使用Cache API来实现动态缓存。
self.addEventListener('fetch', function(event) {
if (event.request.url.startsWith('/api/')) {
event.respondWith(
caches.open('api-cache')
.then(function(cache) {
return fetch(event.request)
.then(function(response) {
cache.put(event.request.url, response.clone());
return response;
});
})
);
} else {
// ... 其他资源的缓存逻辑
}
});第三部分：消息推送：让你的PWA“骚扰”用户（1000字）
有了离线缓存，你的PWA已经很棒了，但是还可以更棒！ 消息推送可以让你主动给用户发送消息，提高用户粘性。
1. 获取用户授权
在使用消息推送之前，必须先获取用户的授权。
function requestPushPermission() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
const permissionResult = Notification.requestPermission(function(result) {
resolve(result);
});
if (permissionResult) {
permissionResult.then(resolve, reject);
}
})
.then(function(permissionResult) {
if (permissionResult !== 'granted') {
throw new Error('Permission not granted.');
}
});
}
requestPushPermission()
.then(() => {
console.log('用户已授权');
})
.catch(error => {
console.error('获取授权失败:', error);
});2. 获取Subscription
获取用户授权后，需要获取用户的Subscription，Subscription包含了用户的推送信息，比如endpoint和keys。
function subscribeUser() {
if ('serviceWorker' in navigator) {
navigator.serviceWorker.ready.then(function(registration) {
const subscribeOptions = {
userVisibleOnly: true,
applicationServerKey: urlBase64ToUint8Array(
'你的VAPID Public Key' // 替换成你自己的VAPID Public Key
)
};
return registration.pushManager.subscribe(subscribeOptions);
})
.then(function(pushSubscription) {
console.log('Received Push Subscription: ', JSON.stringify(pushSubscription));
// TODO: Send pushSubscription to your server
});
}
}
function urlBase64ToUint8Array(base64String) {
const padding = '='.repeat((4 - base64String.length % 4) % 4);
const base64 = (base64String + padding)
.replace(/-/g, '+')
.replace(/_/g, '/');
const rawData = window.atob(base64);
const outputArray = new Uint8Array(rawData.length);
for (let i = 0; i < rawData.length; ++i) {
outputArray[i] = rawData.charCodeAt(i);
}
return outputArray;
}
subscribeUser();applicationServerKey：VAPID Public Key，用于验证推送请求的合法性。 需要生成一对VAPID Key，Public Key用于客户端，Private Key用于服务器端。 可以使用web-push库生成VAPID Key。
3. 服务器端推送消息
获取到用户的Subscription后，就可以在服务器端使用web-push库推送消息了。
const webpush = require('web-push');
// VAPID keys should be generated only once.
const vapidKeys = webpush.generateVAPIDKeys();
webpush.setVapidDetails(
'mailto:[email protected]',
vapidKeys.publicKey,
vapidKeys.privateKey
);
const pushSubscription = {
endpoint: '用户的endpoint', // 替换成用户的endpoint
keys: {
auth: '用户的auth', // 替换成用户的auth
p256dh: '用户的p256dh' // 替换成用户的p256dh
}
};
const payload = JSON.stringify({
title: '我的PWA应用',
body: '您有一条新消息！',
icon: '/img/logo.png'
});
webpush.sendNotification(pushSubscription, payload)
.then(result => console.log(result))
.catch(error => console.error(error));4. Service Worker 接收消息
在Service Worker中监听push事件，接收服务器端推送的消息。
self.addEventListener('push', function(event) {
const data = event.data.json();
const options = {
body: data.body,
icon: data.icon,
badge: '/img/badge.png'
};
event.waitUntil(self.registration.showNotification(data.title, options));
});
self.addEventListener('notificationclick', function(event) {
event.notification.close();
event.waitUntil(
clients.openWindow('https://www.example.com') // 点击消息后打开的URL
);
});第四部分：常见问题及注意事项（500字）
- 缓存更新问题： 当你的网站内容更新时，需要更新Service Worker的版本，才能让浏览器重新缓存资源。 可以通过修改
CACHE_NAME来实现。 - 调试Service Worker： 可以使用Chrome DevTools的
Application面板来调试Service Worker。 - HTTPS要求： Service Worker只能在HTTPS环境下运行。
- 兼容性问题： 不同的浏览器对PWA的支持程度不同，需要进行兼容性测试。
- VAPID Key 安全： VAPID Private Key 必须保存在服务器端，不能泄露给客户端。
- 用户体验： 不要滥用消息推送，以免打扰用户。
总结
今天的讲座就到这里了。 相信大家已经对Vue项目PWA离线缓存策略和消息推送有了更深入的了解。 记住，PWA不是一蹴而就的，需要不断学习和实践，才能真正掌握它。 希望大家都能把自己的Vue项目改造成强大的PWA，给用户带来更好的体验！
感谢大家的观看，下次再见！