امروزه طراحی اپلیکیشن‌های موبایل بخش زیادی از جامعه را در برگرفته است و روز به روز در حال توسعه میباشند. موازی با رشد روز افزون و نیاز بیشتر به این اپلیکیشن‌ها فریمورک‌های زیادی نیز ابداع شده اند. از جمله این فریم ورک‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
Ionic ,
react native ,
flutter ,
xamarin ….
دیگر لازم نیست برای طراحی اپلیکیشن خود حتما از زبان‌های native استفاده کنید. بیشتر فریم ورک‌های معرفی شده جاوا اسکریپتی میباشند.
مزایای نوشتن یک اپلیکیشن با فریم ورک‌ها:
1- نوشتن کد به مراتب آسانتر است.
۲- چون اکثر فریم ورک‌ها، فریم ورک‌های جاوا اسکریپتی هستند، سرعت بالایی هنگام run کردن برنامه دارند ولی در build آخر و خروجی نهایی بر روی پلتفرم، این سرعت کندتر میشود.
۳- cossplatform بودن. با طراحی یک اپلیکیشن برای یک پلتفرم میتوان همزمان برای پلتفرم‌های دیگر خروجی گرفت.
معایب:
۱- برنامه نویس را محدود میکند.
۲- سرعت اجرای پایینی دارد.
۳- حجم برنامه به مراتب بالاتر میباشد.
۴- از منابع سخت افزاری بیشتری استفاده میکند.
اگر شما هم میخواهید از فریم ورک‌ها برای طراحی اپلیکیشن استفاده کنید
در اینجا میتوانید اطلاعات بیشتری را درباره هر کدام از فریم ورک‌ها ببینید. هر کدام از این فریم ورک‌ها دارای مزایا معایب و همچنین رزومه کاری خوب میباشند. بیشتر فریم ورک‌های بالا در رندر آخر، همان کد native را تولید میکنند؛ مثلا اگر برنامه‌ای را با react native بنویسید، میتوانید همان برنامه را بر روی اندروید استودیو و کد native بالا بیارید. توضیحات بالا مقایسه فریم ورک‌های Cross Platform با زبان‌های native بود. اما در این مقاله قصد آشنایی با تکنولوژی جدیدی را داریم که شما را قادر می‌سازد یک وب اپلیکیشن را با آن طراحی کنید.
pwa چیست؟
pwa مخفف Progressive Web Apps است و یک تکنولوژی برای طراحی وب اپلیکیشن‌های تحت مرورگر میباشد. شما با pwa میتوانید اپلیکیشن خود را بر روی پلتفرم‌های مختلفی اجرا کنید، طوری که کاربران متوجه نشوند با یک صفحه‌ی وبی دارند کار میکنند. شاید شما هم فکر کنید این کار را هم میتوان با html ,css و responsive کردن صفحه انجام داد! ولی اگر بخواهید کاربر متوجه استفاده‌ی از یک صفحه‌ی وبی نشود، باید حتما از pwa استفاده کنید! برای مثال یک صفحه‌ی وبی معمولی حتما باید در بستر اینترنت اجرا شود، ولی با pwa با یکبار وصل شدن به اینترنت و کش کردن داده‌ها، برای بار دوم دیگر نیازی به اینترنت ندارد و میتواند به صورت offline کار کند. شما حتی با pwa میتوانید اپلیکیشن را در background اجرا کنید و notification ارسال کنید.
مزیت pwa
۱- یکی از مزیت‌های مهم pwa، حالت offline آن میباشد که حتی با قطع اینترنت، شما میتوانید همچنان با اپلیکیشن کار کنید.
۲- با توجه به اینکه شما در حقیقت با یک صفحه‌ی وبی کار میکنید، دیگر نیازی به دانلود و نصب ندارید.
۳- امکان به‌روز رسانی کردن، بدون اعلام کردن نسخه جدید.
۴- از سرعت بسیار زیادی برخوردار است.
۵- چون pwa از پروتکل https استفاده میکند، دارای امنیت بالایی میباشد.
معایب
۱- محدود به مرورگر میباشد.
۲- هرچند امروزه اکثر مرورگر‌ها pwa را پشتیبانی میکنند، ولی در بعضی از مرورگر‌ها و مرورگر‌های با ورژن پایین، pwa پشتیبانی نمیشود.
3- نمیتوان یک برنامه‌ی مبتنی بر os را نوشت و محدود به مرورگر میباشد
چند نکته درباره pwa
1- برای pwa لزومی ندارد حتما از فریم ورک‌های spa استفاده کنید. شما از هر فریم ورک Client Side ای میتوانید استفاده کنید.
۲- چون صفحات شما در پلتفرم‌های مختلف و با صفحه نمایش‌های مختلفی اجرا میشود، باید صفحات به صورت کاملا responsive شده طراحی شوند.
۳- باید از پروتکل https استفاده کنید.
ما در این مقاله از فریم ورک angular استفاده خواهیم کرد.
قبل از شروع، با شیوه کار pwa آشنا خواهیم شد. یکی از قسمتهای مهم Service Worker ،pwa میباشد که از جمله کش کردن، notification فرستادن و اجرای پردازش‌ها در پس زمینه را بر عهده دارد.
با توجه به شکل بالا، Service Worker مانند یک لایه‌ی نرم افزاری مابین کلاینت و سرور قرار دارد که درخواست‌های داده شده از کلاینت را در صورت اتصال به اینترنت، ارسال کرده و مجددا response را برگشت میدهد. اگر به هر دلیلی اینترنت قطع باشد، درخواست به صورت آفلاین به کش مرورگر که توسط proxy ساخته شده است، فرستاده میشود و response را برگشت میدهد.
چند نکته در رابطه با Service Worker
- نباید برای نگهداری داده global از Service Worker استفاد کرد. برای استفاده از داده‌های Global میتوان از Local Storage یا IndexedDB استفاده کرد.
-
service worker به dom دسترسی ندارند.
سناریو
قبل از شروع، سناریوی پروژه را تشریح خواهیم کرد. رکن اصلی یک برنامه‌ی وب، UI آن میباشد و قصد داریم کاربران را متوجه کار با یک صفحه‌ی وبی نکنیم. قالبی که ما در این مثال در نظر گرفتیم خیلی شبیه به یک اپلیکیشن پلتفرم اندرویدی میباشد. یک کاربر با کشیدن منوی کشویی میتواند گزینه‌های خود را انتخاب نمایند. اولین گزینه‌ای که قصد پیاده سازی آن را داریم، ثبت کاربران میباشد. بعد از ثبت کاربران در یک Component جدا، کاربران را در یک جدول نمایش خواهیم داد.
قبل از شروع لازم است به چند نکته زیر توجه کرد
1- سرویس crud را به صورت کامل در پروژه قرار خواهیم داد، ولی چون از حوصله‌ی مقاله خارج است، فقط ثبت کاربران و نمایش کاربران را پیاده سازی خواهیم کرد.
2 - هر اپلیکیشنی قطعا نیاز به یک وب سرویس دارد که واسط بین دیتابیس و اپلیکیشن باشد. ولی ما چون در این مثال به عنوان front end کار قصد طراحی اپلیکیشن را داریم، برای حذف back end از firebase استفاده خواهیم کرد و مستقیما از انگولار به دیتابیس firebase کوئری خواهیم زد.
شروع به کار
پیش نیازهای یک پروژه‌ی انگیولاری را بر روی سیستم خود فراهم کنید. ما در این مثال از یک template آماده انگیولاری استفاده خواهیم کرد. پس برای اینکه با جزئیات و طراحی ui درگیر نشویم، از
لینک github پروژه را دریافت کنید.
سپس وارد root پروژه شوید و با دستور زیر پکیج‌های پروژه را نصب کنید:
پس از نصب پکیج‌ها، با دستور ng serve، پروژه را اجرا کنید.
پس از اجرا باید خروجی بالا را داشته باشید. میخواهیم یکی از قابلیتهای pwa را بررسی کنیم. بر روی صفحه کلیک راست کرده و وارد inspect شوید. وارد تب Application شوید و Service Worker را انتخاب کنید.
قبل از اینکه کاری را انجام دهید، چند بار صفحه را refresh کنید! صفحه بدون هیچ تغییری refresh میشود. اینبار گزینه‌ی offline را فعال کنید و مجددا صفحه را refresh کنید.
این بار صفحه No internet به معنی قطع بودن اینترنت نمایش داده میشود و شما دیگر نمی‌توانید بر روی اپلیکیشن خود فعالیتی داشته باشید!
نصب pwa بر روی پروژه
برای اضافه کردن pwa به پروژه وارد ریشه‌ی پروژه شوید و دستور زیر را وارد کنید:
پس از اجرای دستور بالا، تغییراتی در پروژه لحاظ میشود از جمله در فایل‌هایindex.html,app-module,angular.json، همچنین یک پوشه‌ی جدید به نام icons در assets و دو فایل جیسونی زیر به روت پروژه اضافه شده‌اند:
Manifest.json : اگر محتویات فایل را مشاهده کرده باشید، شامل تنظیمات فنی وب اپلیکیشن میباشد؛ از جمله Home Screen Icon و نام وب اپلیکیشن و سایر تنظیمات دیگر.
Nsgw-config.json : این فایل نسبت به فایل manifest فنی‌تر میباشد و بیشتر به کانفیگ مد آفلاین و کش کردن مرتبط میشود. در ادامه با این فایل بیشتر کار داریم.
بعد از نصب pwa بر روی پروژه، همه تنظیمات به صورت خودکار انجام میشود. البته میتوانید تنظیمات مربوط به کش کردن داده‌ها را به صورت پیشرفته‌تر کانفیگ کنید.
اجرا کردن وب اپلیکیشن
برای اجرا کردن و نمایش خروجی از وب اپلیکیشن، ابتدا باید از پروژه build گرفت. با استفاده از دستور زیر از پروژه خود build بگیرید:
سپس با دستور زیر وارد پوشه‌ای که فایل‌های Build شده در آن قرار دارند، شوید:
cd dist/Web Application Pwa
بعد با دستور زیر برنامه را اجرا کنید:
اگر چنانچه با دستور بالا به خطا برخوردید، با دستور زیر پکیج npm آن را نصب کنید:
اگر تا به اینجای کار درست پیش رفته باشید، پروژه را بدون هیچ تغییری مشاهده خواهیم کرد. inspect گرفته و وارد تب Application شوید. اینبار گزینه‌ی offline را فعال کنید و مجددا صفحه را refresh کنید! اینبار برنامه بدون هیچ مشکلی کار میکند. حتی شما میتوانید در کنسول، برنامه را به صورت کامل stop کنید.
برسی فایل Nsgw-config.json
وارد فایل Nsgw-config.json شوید:
"$schema": "./node_modules/@angular/service-worker/config/schema.json",
"index": "/index.html",
"assetGroups": [
{
"name": "app",
"installMode": "prefetch",
"resources": {
"files": [
"/favicon.ico",
"/index.html",
"/*.css",
"/*.js"
]
}
}, {
"name": "assets",
"installMode": "lazy",
"updateMode": "prefetch",
"resources": {
"files": [
"/assets/**",
"/*.(eot|svg|cur|jpg|png|webp|gif|otf|ttf|woff|woff2|ani)"
]
}
}
],
"dataGroups": [
{
"name": "api-performance",
"urls": [
"https://api/**"
],
"cacheConfig": {
"strategy": "performance",
"maxSize": 100,
"maxAge": "3d"
}
}
]
}
این فایل مربوط به کش کردن داده‌ها میباشند و میتواند شامل چند object زیر باشد. مهمترین آنها را بررسی خواهیم کرد:
۱- assetGroups : کش کردن اطلاعات مربوط به اپلیکیشن
۲- Index : کش کردن فایل مربوط به index.html
۳- assetGroups : کش کردن فایل‌های مربوط به asset، شامل فایل‌های js، css و غیره
۴- dataGroups : این object مربوط به وقتی است که برنامه در حال اجرا است. میتوان داده‌های در حال اجرای اپلیکیشن را کش کرد. داده‌ی در حال اجرا میتواند شامل فراخوانی apiها باشد. برای مثال فرض کنید شما در حالت کار کردن online با اپلیکیشن، لیستی از اسامی کاربران را از api گرفته و نمایش میدهید. وقتی دفعه‌ی بعد در حالت offline اپلیکیشن را باز کنیم، اگر api را کش کرده باشیم، اپلیکیشن داده‌ها را از کش فراخوانی میکند. این عمل درباره post کردن داده‌ها هم صدق میکند.
خود dataGroups شامل چند object زیر میباشد:
۱- name : یک نام انتخابی برای Groups میباشد.
۲- urls : شامل آرایه‌ای از آدرس‌ها میباشد. میتوان آدرس یک دومین را همراه با کل apiها به صورت زیر کش کرد:
۳- cacheConfig : که شامل
۱- maxSize : حداکثر تعداد کش‌های مربوط به Groups .
۲- maxAge : حداکثر lifetime مربوط به کش.
۳- strategy : که میتواند یکی از مقادیر freshness به معنی Network-First یا performance به معنی Cache-First باشد.
پیاده سازی پیغام نمایش به‌روزرسانی جدید وب اپلیکیشن
در اپلیکیشن‌های native وقتی به‌روزرسانی جدیدی برای app اعلام میشود، در فروشگاهای اینترنتی پیغامی مبنی بر به‌روزرسانی جدید app برای کاربران ارسال میشود که کاربران میتوانند app خود را به‌روزرسانی کنند. ولی در pwa تنها با یک رفرش صفحه میتوان اپلیکیشن را به جدیدترین امکانات به‌روزرسانی کرد! برای اینکه بتوانیم با هر تغییر، پیغامی را جهت به‌روزرسانی نسخه یا هر پیغامی دیگری را نمایش دهیم، از کد زیر استفاده میکنم:
if(this.swUpdate.isEnabled)
{
this.swUpdate.available.subscribe(()=> {
if(confirm("New Version available.Load New Version?")){
window.location.reload();
}
})
}
وصل شدن به دیتابیس
برای اینکه بتوانیم یک وب اپلیکیشن کامل را طراحی کنیم، قطعا نیاز به دیتابیس داریم. برای دیتابیس از firebase استفاده میکنیم. قبل از شروع، وارد سایت firebase شوید. پس از لاگین، بر روی Add Project کلیک کنید. بعد از انتخاب نام مناسب، create Project را انتخاب کنید. ساختار دیتابیس‌های firebase شبیه nosqlها میباشد و بر پایه‌ی json کار میکنند. پس از ساخت پروژه و دریافت کد جاواسکریپتی زیر شروع به طراحی فیلدهای دیتابیس خواهیم کرد.
در منوی سمت چپ، بر روی database کلیک کنید و یک دیتابیس را در حالت test mode ایجاد نماید. سپس یک collection را به نام user ایجاد کرده و فیلدهای زیر را به آن اضافه کنید:
Age :number
Fullname :string
Mobile : string
مرحله‌ی بعد، config پروژه‌ی انگیولاری میباشد. وارد vscode شوید و با دستور زیر پکیج firebase را اضافه کنید:
npm install --save firebase @angular/fire
سپس وارد appmodule شوید و آن‌را به صورت زیر کانفیگ کنید:
@NgModule({
declarations: [AppComponent, RegisterComponent,AboutComponent, UserListComponent],
imports: [
BrowserModule,
FormsModule,
HttpClientModule,
HttpClientModule,
SharedModule,
AppRoutingModule,
AngularFireModule.initializeApp(environmentFirebase.firebase),
AngularFireDatabaseModule,
ServiceWorkerModule.register('ngsw-worker.js', { enabled: environment.production }),
],
providers: [FirebaseService],
bootstrap: [AppComponent]
})
export class AppModule {}
خط ۱۰ مربوط به pwa است که هنگام نصب pwa اضافه شده‌است و خط ۸ و مربوط به apiKey فایربیس میباشد. میشود گفت environmentFirebase.firebase شبیه connection string میباشد که به صورت زیر کانفیگ شده است:
export const environment ={
production: true,
firebase: {
apiKey: "AIz×××××××××××××××××××××××××××××××××8",
authDomain: "pwaangular-6c041.firebaseapp.com",
databaseURL: "https://pwaangular-6c041.firebaseio.com",
projectId: "pwaangular-6c041",
storageBucket: "pwaangular-6c041.appspot.com",
messagingSenderId: "545522081966"
}
}
FirebaseService در قسمت providers مربوط به سرویس crud میباشد. اگر وارد فایل مربوطه شوید، چند عمل اصلی به صورت زیر در آن پیاده سازی شده است:
import { Injectable } from '@angular/core';
import { Observable } from 'rxjs';
import * as firebase from 'firebase';
import { AngularFireDatabase } from '@angular/fire/database';
import { HttpClient } from '@angular/common/http';
import { map } from 'rxjs/operators';
import { ThrowStmt } from '@angular/compiler';
@Injectable({
providedIn: 'root'
})
export class FirebaseService {
ref = firebase.firestore().collection('users');
constructor(public db: AngularFireDatabase,public _http:HttpClient) {
}
getUsers(): Observable<any> {
return new Observable((observer) => {
this.ref.onSnapshot((querySnapshot) => {
let User = [];
querySnapshot.forEach((doc) => {
let data = doc.data();
User.push({
key: doc.id,
fullname: data.fullname,
age: data.age,
mobile: data.mobile
});
});
observer.next(User);
});
});
}
getUser(id: string): Observable<any> {
return new Observable((observer) => {
this.ref.doc(id).get().then((doc) => {
let data = doc.data();
observer.next({
key: doc.id,
title: data.title,
description: data.description,
author: data.author
});
});
});
}
postUser(user): Observable<any> {
return new Observable((observer) => {
this.ref.add(user).then((doc) => {
observer.next({
key: doc.id,
});
});
});
}
updateUser(id: string, data): Observable<any> {
return new Observable((observer) => {
this.ref.doc(id).set(data).then(() => {
observer.next();
});
});
}
deleteUser(id: string): Observable<{}> {
return new Observable((observer) => {
this.ref.doc(id).delete().then(() => {
observer.next();
});
});
}
getDataOnApi(){
return this._http.get('https://site.com/api/General/Getprovince')
.pipe(
map((res: Response) => {
return res;
})
);
}
getOnApi(){
return this._http.get("https://site.com/api/General/Getprovince",).pipe(
map((response:any) => {
return response
} )
);
}
}
اگر دقت کرده باشید، خیلی شبیه به کد نویسی سمت سرور میباشد.
با دستورات زیر میتوانید مجددا پروژه را اجرا کنید:
ng build --prod
cd dist/Pwa-WepApp
Http-server -o
تست وب اپلیکیشن بر روی پلتفرم‌های مختلف
برای اینکه بتوانیم خروجی وب اپلیکیشن را بر روی پلتفرم‌های مختلفی تست کنیم، میتوانیم آن را آپلود کرده و مثل یک سایت اینترنتی، با وارد کردن دومین، وارده پروژه شد. ولی کم هزینه‌ترین راه، استفاده از ابزار ngrok میباشد. میتوانید
توسط این مقاله پروژه خودتان در لوکال بر روی https سوار کنید.
نکته! توجه کنید apiهای مربوط به firebase را نمیتوان کش کرد.
کدهای مربوط به این قسمت را میتوانید از این
repository دریافت کنید .
