构建离线web应用（二）
本文由哔哩哔哩前端工程师 墨白 翻译分享
上一篇文章中，我们成功尝试使用 service workers。我们也可以在应用中缓存一些资源。这篇文章我们准备了解这些：service workers 以及缓存是如何一起配合给用户一个完美的离线体验。
在前一个章节当我们学习如何 debugger 的时候，我们了解到浏览器的缓存存储。提及缓存时，不仅仅是指存储，还包括浏览器内用来保存数据以供离线使用的策略。
在这篇文章中，我们将要：
- 了解社区中常见的缓存策略
- 尝试可用的缓存 api
- 做一个用来展示 Github trending project 的 demo
- 在 demo 中演示离线状态下利用缓存所带来的体验
缓存策略
软件工程中的每一个理论都是对同一类问题解决方案的总结，每一个都需要时间整理并被大众接受，成为推荐的解决方案。对于 PWA 的缓存策略来说同样如此。Jake Archibald 汇总了很多常用的方案，但我们只打算介绍其中一些常用的：
Install 期间缓存
这个方案我们在上一篇文章中介绍过，缓存 app shell 展示时需要的所有资源：
self.addEventListener('install', function(e) { console.log('[ServiceWorker] Install'); e.waitUntil( caches.open(cacheName).then(function(cache) { console.log('[ServiceWorker] Caching app shell'); return cache.addAll(filesToCache); }) );});缓存的资源包括 HTML 模板，CSS 文件，JavaScript，fonts，少量的图片。
缓存请求返回的数据
这个方案是指如果之前的网络请求数据被缓存了，那么就用缓存的数据更新页面。如果缓存不可用，那直接去网络请求数据。当请求成功返回时，利用返回的数据更新页面并缓存返回的数据。
self.addEventListener('fetch', function(event) { event.respondWith( caches.open(cacheName).then(function(cache) { return cache.match(event.request).then(function (response) { return response || fetch(event.request).then(function(response) { cache.put(event.request, response.clone()); return response; }); }); }) );});这种方案主要应用用户频繁手动更新内容的场景，比如用户的收件箱或者文章内容。
先展示缓存，再根据请求的数据更新页面
这种方案将同时请求缓存以及服务端的数据。如果某一项在缓存中有对应的数据，好，直接在页面中展示。当网络请求的数据返回时，利用返回的数据更新页面：
let networkReturned = false;if ('caches' in window) { caches.match(app.apiURL).then(function(response) { if (response) { response.json().then(function(trends) { console.log('From cache...') if(!networkReturned) { app.updateTrends(trends); } }); } });}fetch(app.apiURL).then(response => response.json()).then(function(trends) { console.log('From server...') networkReturned = true; app.updateTrends(trends.items)}).catch(function(err) { // Error});在大多数情况下，网络请求返回的数据会将从缓存中取出的数据覆盖。但在网页中，什么情况都有可能发生，有时候网络请求数据比从缓存中取数据要快。因此，我们需要设置一个 flag 来判断网络请求有没有返回，这就是上例中的 networkReturned。
缓存部分技术选型
目前有两种可持续性数据存储方案 -- Cache Storage 以及 Index DB（IDB）。
- Cache Storage：在过去的一段时间里，我们依赖 AppCache 来进行缓存处理，但我们需要一个可操作性更强的 API。幸运的是，浏览器提供了 Cache 这样的一个 API，给 Service Worker 的缓存操作带来了更多的可能。并且，这个 API 同时支持 service workers 以及 web 页面。在前一篇文章中，我们已经使用过了这个 API。
- Index DB：Index DB 是一个异步数据存储方案。对于这个 API 是又爱又恨，还好，像localForage这样的类库使用类似localStorage的操作方式简化了API。
Service Worker 对于这两种存储方案都提供支持。那么问题来了，什么场景下选择哪一种技术方案呢？ Addy Osmani 的博客已经总结好了。
对于利用 URL 可直接查看的资源，使用支持 Service Worker 的 Cache Storage。其它类型的资源，使用利用 Promise 包裹之后的 IndexedDB。
SW Precache
上文已经介绍了缓存策略以及数据缓存数据。在实战之前，还想给大家介绍一下谷歌的 SW Precache。
这个工具还有一个额外的功能：将我们之前讨论的缓存文件设置利用正则简化成一个配置对象。所有你需要做的就是在一个数组中定义缓存的项目。
让我们来尝试使用一下 precache，让其自动生成 service-worker.js。首先，我们需要在项目的根目录下新增一个 package.json 文件：
npm init -y安装 sw-precache：
npm install --save-dev sw-precache创建一个配置文件：
// ./tools/precache.jsconst name = 'scotchPWA-v1'module.exports = { staticFileGlobs: [ './index.html', './images/*.{png,svg,gif,jpg}', './fonts/**/*.{woff,woff2}', './js/*.js', './css/*.css', 'https://fonts.googleapis.com/icon?family=Material+Icons' ], stripPrefix: '.'};staticFileGlobs 里面利用正则匹配我们想要缓存的文件。只需要利用正则，比之前枚举所有的文件简单很多。
在 package.json 中新增一个 script 用来生成 service worker 文件：
"scripts": { "sw": "sw-precache --config=tools/precache.js --verbose"},运行下面的命令即可生成 service worker 文件：
npm run sw查看生成的文件，是不是很熟悉？
完成 demo
在做 web 应用离线功能之前，让我们先来完成应用的基本功能。
回到 app.js 文件，我们要在页面加载完成时去获取当前 Github 流行的项目（项目以 star 数的多少来排序）：
(function() { const app = { apiURL: `https://api.github.com/search/repositories?q=created:%22${dates.startDate()}+..+${dates.endDate()}%22%20language:javascript&sort=stars&order=desc` } app.getTrends = function() { fetch(app.apiURL) .then(response => response.json()) .then(function(trends) { console.log('From server...') app.updateTrends(trends.items) }).catch(function(err) { // Error }); } document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() { app.getTrends() }) if ('serviceWorker' in navigator) { navigator.serviceWorker .register('/service-worker.js') .then(function() { console.log('Service Worker Registered'); }); }})()注意 API URL 字符串中的日期。我们是这样构造的：
Date.prototype.yyyymmdd = function() { // getMonth is zero based, // so we increment by 1 let mm = this.getMonth() + 1; let dd = this.getDate(); return [this.getFullYear(), (mm>9 ? '' : '0') + mm, (dd>9 ? '' : '0') + dd ].join('-');};const dates = { startDate: function() { const startDate = new Date(); startDate.setDate(startDate.getDate() - 7); return startDate.yyyymmdd(); }, endDate: function() { const endDate = new Date(); return endDate.yyyymmdd(); } }yyyymmdd 帮我们将日期构造成 Github API 所规定的格式（ yyyy-mm-dd）。
当 getTrends 获取数据之后，调用了 updateTrends 方法，传入获取到的数据。让我们看看这个方法做了些什么：
app.updateTrends = function(trends) { const trendsRow = document.querySelector('.trends'); for(let i = 0; i < trends.length; i++) { const trend = trends[i]; trendsRow.appendChild(app.createCard(trend)); }}遍历请求返回的数据，利用 createCard 来创建 DOM 模板，然后，将这段 DOM 插入 .trends 元素：
<!-- ./index.html --><div class="row trends"> <!-- append here --></div>createCard 利用下面的代码来创建模板：
const app = { apiURL: `...`, cardTemplate: document.querySelector('.card-template')}app.createCard = function(trend) { const card = app.cardTemplate.cloneNode(true); card.classList.remove('card-template') card.querySelector('.card-title').textContent = trend.full_name card.querySelector('.card-lang').textContent = trend.language card.querySelector('.card-stars').textContent = trend.stargazers_count card.querySelector('.card-forks').textContent = trend.forks card.querySelector('.card-link').setAttribute('href', trend.html_url) card.querySelector('.card-link').setAttribute('target', '_blank') return card;}下面就是所创建的 DOM 结构：
<div class="row trends"> <divclass="col s12 m4 card-template"> <div class="card horizontal"> <div class="card-stacked"> <div class="card-content white-text"> <span class="card-title">Card Title</span> <div class="card-sub grey-text text-lighten-2"> <i class="material-icons">info</i><span class="card-lang"> JavaScript</span> <i class="material-icons">star</i><span class="card-stars"> 299</span> <i class="material-icons">assessment</i><span class="card-forks"> 100</span> </div> <p>A set of best practices for JavaScript projects</p> </div> <div class="card-action"> <a href="#" class="card-link">Visit Repo</a> </div> </div> </div> </div></div>
运行时缓存的内容
在应用程序运行时，需要缓存从服务端获取的动态内容。不再是 app shell 了，而是用户真正浏览的内容。
我们需要提前配置告诉 service worker ，在运行时需要缓存的文件：
// ./tools/precache.jsconst name = 'scotchPWA-v1'module.exports = { staticFileGlobs: [ // ... ], stripPrefix: '.', // Run time cache runtimeCaching: [{ urlPattern: /https:\/\/api\.github\.com\/search\/repositories/, handler: 'networkFirst', options: { cache: { name: name } } }]};我们定义了一个 url 正则匹配符，匹配成功时，读取缓存。这个正则匹配所有的 Github 搜索 API。我们打算应用“Cache, Then network.”的策略。
这样，我们先展示缓存的内容，当有网络连接时候，更新内容：
app.getTrends = function() { const networkReturned = false; if ('caches' in window) { caches.match(app.apiURL).then(function(response) { if (response) { response.json().then(function(trends) { console.log('From cache...') if(!networkReturned) { app.updateTrends(trends); } }); } }); } fetch(app.apiURL) .then(response => response.json()) .then(function(trends) { console.log('From server...') app.updateTrends(trends.items) networkReturned = true; }).catch(function(err) { // Error });}在 precache.js 中更新缓存的版本，重新生成 service worker:
const name = 'scotchPWA-v2'npm run sw当你运行应用的时候，尝试刷新，打开控制台，勾选 offline 选项。之后，刷新，以及见证奇迹的时刻：
刷新
用户可能需要在网络情况更佳的时候刷新页面，我们需要给予用户这样的权利。我们可以给刷新按钮添加一个事件，当时间触发时，调用 getTrends 方法：
document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() { app.getTrends() // Event listener for refresh button const refreshButton = document.querySelector('.refresh'); refreshButton.addEventListener('click', app.getTrends)})下一步？
感觉不是很满足？现在你已经知道了如何创建离线应用，在接下来的文章中，我们将继续讨论这项技术的有趣之处，包括推送通知，主屏幕图标创建等等···