Статті

Що таке односторінкова програма? Архітектура, переваги та проблеми

Односторінкова програма (SPA) — це веб-програма, яка представлена ​​користувачеві через одну сторінку HTML, щоб бути більш чуйною та ближче повторювати програму для настільних комп’ютерів або рідну програму.

Іноді приходить SPA defiодносторінковий інтерфейс (SPI).

Односторінкова програма може отримати весь HTML, JavaScript і CSS програми під час початкового завантаження або вона може динамічно завантажувати ресурси для оновлення у відповідь на взаємодію користувача чи інші події.

Інші веб-програми надають користувачеві домашню сторінку, пов’язану з частинами програми на окремих сторінках HTML, що означає, що користувач повинен чекати завантаження нової сторінки кожного разу, коли він робить новий запит.

Технології

SPA використовують HTML5 і Ajax (асинхронний JavaScript і XML), щоб увімкнути плавні та динамічні відповіді на запити користувачів, дозволяючи миттєво оновлювати вміст, коли користувач виконує дію. Після завантаження сторінки взаємодія із сервером відбувається за допомогою викликів Ajax, а дані повертаються, виявлені у форматі JSON (нотація об’єктів JavaScript), щоб оновити сторінку без перезавантаження.

SPA в деталях

Односторінкові програми вирізняються своєю здатністю перепроектувати будь-яку частину інтерфейсу користувача, не потребуючи звернення до сервера для отримання HTML. Це досягається шляхом відділення даних від представлення даних за допомогою рівня моделі, який керує даними, і рівня перегляду, який читає з моделей.

Хороший код виходить із вирішення однієї проблеми кілька разів або її рефакторингу. Зазвичай цей процес розвивається за повторюваними схемами, коли один механізм постійно виконує те саме.

Щоб написати супроводжуваний код, вам потрібно написати код простим способом. Це постійна боротьба, насправді легко додати складності (входження/залежності), написавши код для вирішення проблеми; і легко вирішити проблему таким чином, щоб не зменшити складність.

Прикладом цього є простори імен.

Порівняно односторінкові програми (SPA) і багатосторінкові програми (MPA).

Багатосторінкові програми (MPA) містять кілька сторінок зі статичними даними та посиланнями на інші сайти. HTML і CSS є основними технологіями, які використовуються для розробки веб-сайтів MPA. Вони можуть використовувати JavaScript, щоб зменшити навантаження та збільшити швидкість. Організації, які пропонують широкий спектр послуг, наприклад інтернет-магазини, повинні розглянути можливість використання MPA, оскільки це полегшує підключення до різних баз даних користувачів.

Односторінкові програми відрізняються від багатосторінкових зазначеними нижче ознаками.
  • Процес розробки: під час створення MPA вам не потрібно знати JavaScript, на відміну від SPA. Однак поєднання зовнішніх і внутрішніх частин у MPA означає, що будівництво цих об’єктів потребує відносно довшого часу, ніж SPA.
  • Velocità: MPA працюють відносно повільніше, вимагаючи завантаження кожної нової сторінки з нуля. Однак SPA завантажуються набагато швидше після початкового завантаження, оскільки вони кешують дані для подальшого використання.
  • Пошукова оптимізація: Пошукові системи можуть легко індексувати веб-сайти за допомогою MPA. MPA мають більше сторінок, сканованих пошуковими системами, щоб створити кращий рейтинг SEO. Вміст кожної сторінки також є статичним, що робить його більш доступним. На противагу цьому SPA мають сторінку з єдиною унікальною URL-адресою (уніфікований покажчик ресурсу). Вони також використовують JavaScript, який не індексується належним чином більшістю пошукових систем. Це ускладнює рейтинг SEO для SPA.
  • Безпека: у MPA вам потрібно захищати кожну онлайн-сторінку окремо. Однак SPA більш схильні до хакерських атак. Але за допомогою правильного підходу групи розробників можуть покращити безпеку програм.

Оскільки все більше компаній переходять на використання SPA, сканери та пошукові системи розвиватимуться, щоб краще їх індексувати. Враховуючи його швидкість, це лише питання, коли SPA стануть основним варіантом для розробки веб-додатків. Тоді переваги MPA над SPA почнуть зникати.

Коли використовувати односторінкові програми?

Існує п’ять сценаріїв, у яких такі додатки є найбільш актуальними:

  • Користувачі, які хочуть створити веб-сайт із динамічною платформою та меншими обсягами даних, можуть використовувати SPA.
  • Користувачі, які планують створити мобільний додаток для свого веб-сайту, також можуть розглянути можливість використання SPA. Вони можуть використовувати серверний API (інтерфейс прикладного програмування) для сайту та мобільного додатку.
  • Архітектура SPA підходить для побудови соціальних мереж, таких як Facebook, платформ SaaS і закритих спільнот, оскільки вони вимагають менше SEO.
  • Користувачі, які хочуть запропонувати своїм споживачам безперебійну взаємодію, також повинні використовувати SPA. Споживачі також можуть отримувати доступ до оновлених даних і графіків у прямому ефірі.
  • Користувачі, які хочуть забезпечити узгоджену, рідну та динамічну взаємодію з користувачами на різних пристроях, операційних системах і веб-переглядачах.

Хороша команда повинна мати бюджет, інструменти та час, щоб створити високоякісну односторінкову програму. Це забезпечить надійну та ефективну SPA, яка не зазнає простоїв, пов’язаних із трафіком.

Односторінкова архітектура програми

Односторінкові програми взаємодіють з відвідувачами, завантажуючи та працюючи на поточній сторінці, усуваючи необхідність завантажувати декілька веб-сторінок із сервера.

Веб-сайти з SPA складаються з одного URL-посилання. Вміст завантажується, а окремі компоненти інтерфейсу користувача (UI) оновлюються після натискання. Взаємодія з користувачем покращена, оскільки користувач може взаємодіяти з поточною сторінкою, коли новий вміст отримується із сервера. Коли відбувається оновлення, частини поточної сторінки оновлюються новим вмістом.

Початковий запит клієнта в SPA завантажує програму та всі її відповідні ресурси, такі як HTML, CSS і JavaScript. Файл початкового завантаження може бути значним для складних програм і призвести до сповільнення часу завантаження. Інтерфейс прикладного програмування (API) отримує нові дані, коли користувач переміщається через SPA. сервер відповідає лише даними у форматі JSON (JavaScript Object Notation). Отримавши ці дані, браузер оновлює вигляд програми, яку бачить користувач, не перезавантажуючи сторінку.

Архітектура односторінкової програми включає технології візуалізації на стороні сервера та клієнта. Сайт відображається та представляється користувачеві через клієнтську візуалізацію (CSR), серверну візуалізацію (SSR) або статичний генератор сайтів (SSG).

  1. Візуалізація на стороні клієнта (CSR)
    За допомогою візуалізації на стороні клієнта браузер надсилає запит серверу на файл HTML і отримує базовий файл HTML із вкладеними сценаріями та стилями. Під час виконання JavaScript користувач бачить порожню сторінку або зображення завантажувача. SPA отримує дані, створює візуалізації та надсилає дані в об’єктну модель документа (DOM). Потім SPA готується до використання. CSR часто є найдовшим із трьох варіантів і іноді може перевантажувати браузер через інтенсивне використання ресурсів пристрою під час перегляду вмісту. Крім того, CSR є чудовою альтернативою для веб-сайтів із високим трафіком, оскільки він надає інформацію споживачам без надмірного зв’язку з сервером, що забезпечує швидшу роботу користувачів.
  1. Візуалізація на стороні сервера (SSR)
    Під час візуалізації на стороні сервера браузери запитують файл HTML із сервера, який отримує запитані дані, рендерить SPA та створює файл HTML для програми на ходу. Потім користувачеві надається доступний матеріал. Архітектура SPA потрібна для приєднання подій, створення віртуальної DOM і виконання подальших операцій. Потім SPA готується до використання. SSR робить програму швидкою, оскільки вона поєднує швидкість SPA та не перевантажує браузер користувача.
  1. Статичний генератор сайтів (SSG)
    У конструкторі статичних сайтів браузери негайно надсилають запит серверу щодо файлу HTML. Сторінка відображається користувачеві. SPA отримує дані, створює подання та заповнює об’єктну модель документа (DOM). Після цього SPA готовий до використання. Судячи з назви, SSG здебільшого підходять для статичних сторінок. Вони забезпечують статичні сторінки з хорошим і швидким варіантом. Для веб-сайтів із динамічним вмістом користувачам рекомендується вибрати один із двох інших варіантів відображення інформації.

Переваги односторінкових додатків

Такі великі компанії, як Meta, YouTube і Netflix, перейшли від багатосторінкових програм до односторінкових. SPA пропонують більш плавну роботу користувача, вищу продуктивність і швидкість реагування. Нижче наведено переваги використання односторінкових програм.

Інноваційний бюлетень
Не пропустіть найважливіші новини про інновації. Підпишіться, щоб отримувати їх електронною поштою.
  1. Функція кешування
    Односторінкова програма робить один запит на сервер під час початкового завантаження та зберігає всі отримані дані. Споживачі можуть використовувати отримані дані для роботи в автономному режимі, якщо це необхідно, що робить це більш зручним для користувачів, оскільки дозволяє їм споживати менше ресурсів даних. Крім того, коли клієнт має погане підключення до Інтернету, локальні дані можна синхронізувати з сервером, якщо це дозволяє підключення до локальної мережі.
  2. Швидкий і чуйний
    Використання SPA може підвищити швидкість веб-сайту, оскільки оновлюється лише запитуваний вміст замість оновлення всієї сторінки. SPA завантажують другорядний файл JSON, а не нову сторінку. Файл JSON забезпечує швидшу швидкість і ефективність завантаження. Це забезпечує миттєвий доступ до всіх можливостей і функцій сторінки без затримок. Це величезний плюс, оскільки час завантаження веб-сайту може значно вплинути на дохід і продажі.

SPA дозволяють здійснювати плавні переходи, надаючи всю інформацію на сторінці миттєво. Веб-сайт не потрібно оновлювати, тому його процеси ефективніші, ніж звичайні онлайн-програми.

Крім того, за допомогою SPA такі ресурси, як HTML, CSS і сценарії Java вони будуть отримані лише один раз за час існування програми. Обмінюються лише необхідними даними.

Сторінки з SPA також дозволяють користувачам швидше переміщатися завдяки кешенню та зменшенню обсягів даних. Лише необхідні дані передаються вперед і назад і завантажуються лише відсутні частини оновленого вмісту.

  1. Налагодження за допомогою Chrome
    Налагодження виявляє та усуває помилки, помилки та вразливі місця безпеки веб-додатків, які сповільнюють продуктивність. За допомогою інструментів розробника Chrome легко налагоджувати SPA. Розробники можуть керувати відтворенням коду JS із браузера, налагоджувати SPA, не переглядаючи багато рядків коду.

SPA створено на основі фреймворків JavaScript, таких як AngularJS і інструменти розробника React, що полегшує їх налагодження за допомогою браузерів Chrome.

Інструменти розробника дозволяють розробникам зрозуміти, як браузер запитуватиме дані з серверів, кешувати їх і як відображатиме елементи сторінки. Крім того, ці інструменти дозволяють розробникам відстежувати та аналізувати елементи сторінки, мережеві операції та пов’язані дані.

  1. Швидкий розвиток
    Під час процесу розробки інтерфейс і бек-енд SPA можна розділити, що дозволяє двом або більше розробникам працювати паралельно. Зміна інтерфейсу або бекенда не впливає на інший кінець, таким чином сприяючи швидшому розвитку.

Розробники можуть повторно використовувати серверний код і відокремлювати SPA від зовнішнього інтерфейсу користувача. Відокремлена архітектура в SPA розділяє зовнішні дисплеї та серверні служби. Це дозволяє розробникам змінювати перспективи, створювати та експериментувати, не впливаючи на вміст і не турбуючись про технологію серверної частини. Клієнти можуть мати стабільний досвід використання цих програм.

  1. Покращений досвід користувача
    За допомогою SPA користувачі миттєво отримують доступ до сторінок, які переглядаються, з усім вмістом одночасно. Це зручніше, оскільки користувачі можуть зручно та плавно прокручувати. Таке відчуття, ніби користуєшся нативною настільною або мобільною програмою.

SPA забезпечують позитивний UX з чітким початком, серединою та кінцем. Крім того, користувачі можуть перейти до потрібного вмісту, не натискаючи кілька посилань, як у MPA. Показники відмов нижчі, коли користувачі отримують миттєвий доступ до інформації, на відміну від MPA, де користувачі розчаровуються, оскільки завантаження сторінок потребує значного часу. Навігація також швидша, оскільки елементи сторінки використовуються повторно.

  1. Конвертація в додатки для iOS та Android
    Розробники, які планують перейти на програми для iOS та Android, повинні використовувати SPA, оскільки їх відносно легше конвертувати. Вони можуть використовувати той самий код для переходу від SPA до мобільних додатків. Оскільки весь код надається в одному екземплярі, SPA легко орієнтуватися, що робить їх ідеальними для мобільних додатків.
  2. Кросплатформна сумісність
    Розробники можуть використовувати єдину кодову базу для створення програм, які можуть працювати на будь-якому пристрої, браузері та операційній системі. Це покращує досвід споживачів, оскільки вони можуть використовувати SPA будь-де. Це також дозволяє розробникам та інженерам DevOps створювати багатофункціональні програми, включаючи аналітику в реальному часі, одночасно розробляючи програми для редагування вмісту.

Недоліки

Незважаючи на всі переваги односторінкових додатків, при використанні фреймворків SPA виникають деякі недоліки. На щастя, ведеться робота з подолання цих проблем за допомогою SPA. Нижче наведено деякі недоліки;

  1. Пошукова оптимізація (SEO)
    Поширена думка, що односторінкові програми не підходять для SEO. Більшість пошукових систем, таких як Google або Yahoo, деякий час не могли сканувати веб-сайти SPA на основі взаємодії Ajax із серверами. В результаті більшість таких СПА-сайтів залишилися неіндексованими. Наразі ботів Google навчили використовувати JavaScript замість звичайного HTML для індексування веб-сайтів SPA, що шкодить рейтингу.

Спроба вписати SEO в готовий сайт SPA складна і дорога. Розробникам доводиться створювати окремий веб-сайт, який візуалізується сервером пошукової системи, що є неефективним і вимагає багато додаткового коду. Також можна використовувати інші методи, такі як виявлення функцій і попереднє відтворення. У об’єктах SPA одна URL-адреса для кожної сторінки обмежує можливості SEO для SPA.

  1. Кнопка навігації назад і вперед
    Браузери зберігають інформацію для швидкого завантаження веб-сторінок. Коли споживачі натискають кнопку «Назад», більшість очікує, що сторінка буде в тому ж стані, що й востаннє, коли вони її переглядали, і що перехід відбудеться швидко. Традиційні веб-архітектури дозволяють це за допомогою кешованих копій сайту та пов’язаних ресурсів. Однак у наївній реалізації SPA натискання кнопки «Назад» має той самий ефект, що й клацання посилання. Спричиняє запит до сервера, збільшення затримки та видимі зміни даних.

Щоб задовольнити очікування користувачів і забезпечити швидшу роботу, розробники SPA повинні імітувати функціональність рідних браузерів за допомогою JavaScript.

  1. Розташування прокручування
    Браузери зберігають таку інформацію, як остання позиція прокручування відвіданих сторінок. Однак користувачі можуть виявити, що положення прокрутки змінилися під час навігації SPA за допомогою кнопок браузера «Назад» і «Вперед». Наприклад, у Facebook іноді користувачі прокручують назад до своїх останніх позицій прокручування, але іноді ні. Це призводить до неоптимального досвіду роботи з користувачем, оскільки їм доводиться вручну відновлювати прокручування до попередньої позиції прокручування.

Щоб вирішити цю проблему, розробники повинні надати код, який зберігає, отримує та запитує правильну позицію прокручування, коли користувач прокручує вперед і назад.

  1. Аналіз сайту
    Додавши код аналітики на сторінку, користувачі можуть відстежувати відвідуваність сторінки. Однак через SPA важко визначити, які сторінки чи вміст є найпопулярнішими, оскільки це лише одна сторінка. Вам потрібно надати додатковий код для аналітики, щоб відстежувати псевдосторінки під час їх перегляду.
  2. Питання безпеки
    SPA більш схильні до скомпрометації через міжсайтовий сценарій. Вони дозволяють споживачам завантажувати всю програму, надаючи їм більше можливостей для пошуку вразливостей за допомогою зворотного проектування. Щоб вирішити цю проблему, розробники повинні переконатися, що вся клієнтська логіка, пов’язана з безпекою веб-додатків, наприклад автентифікація та перевірка введених даних, дублюється на сервері для перевірки. Крім того, розробники повинні надати обмежений рольовий доступ.

Висновок

Односторінкові програми знаменують собою наступний крок в еволюції додатків. Вони швидші, більш інтуїтивно зрозумілі та можуть бути інтегровані з такими розширеними функціями, як налаштування. Ось чому найкращі компанії з багатьма одночасними користувачами, такі як Gmail, Netflix або стрічка новин Facebook, покладаються на архітектуру однієї сторінки. Впроваджуючи цю технологію, підприємства можуть отримати більшу віддачу від своїх онлайн-власностей і зробити нові кроки в якості цифрового бізнесу.

Ercole Palmeri

Інноваційний бюлетень
Не пропустіть найважливіші новини про інновації. Підпишіться, щоб отримувати їх електронною поштою.

Читайте Innovation своєю мовою

Інноваційний бюлетень
Не пропустіть найважливіші новини про інновації. Підпишіться, щоб отримувати їх електронною поштою.

Слідуйте за нами