Ứng dụng một trang (SPA) là một ứng dụng web được trình bày cho người dùng thông qua một trang HTML duy nhất để phản hồi nhanh hơn và sao chép chặt chẽ hơn ứng dụng dành cho máy tính để bàn hoặc ứng dụng gốc.
Một SPA đôi khi đến defigiao diện trang đơn (SPI).
Ứng dụng một trang có thể tìm nạp tất cả HTML, JavaScript và CSS của ứng dụng trong quá trình tải ban đầu hoặc ứng dụng có thể tải động các tài nguyên để cập nhật theo tương tác của người dùng hoặc các sự kiện khác.
Các ứng dụng web khác, hiển thị cho người dùng một trang chủ được liên kết với các phần của ứng dụng trên các trang HTML riêng biệt, có nghĩa là người dùng phải đợi một trang mới tải mỗi khi họ thực hiện một yêu cầu mới.
Công nghệ
SPA sử dụng HTML5 và Ajax (JavaScript và XML không đồng bộ) để cho phép phản hồi động và linh hoạt đối với các yêu cầu của người dùng, cho phép cập nhật nội dung ngay lập tức khi người dùng thực hiện một hành động. Khi trang đã được tải, các tương tác với máy chủ diễn ra thông qua lệnh gọi Ajax và dữ liệu được trả về, được phát hiện ở định dạng JSON (Ký hiệu đối tượng JavaScript), để cập nhật trang mà không yêu cầu tải lại.
SPA chi tiết
Các ứng dụng một trang đáng chú ý nhờ khả năng thiết kế lại bất kỳ phần nào của giao diện người dùng mà không yêu cầu máy chủ quay vòng để tìm nạp HTML. Điều này được thực hiện bằng cách tách dữ liệu khỏi phần trình bày dữ liệu bằng một lớp mô hình quản lý dữ liệu và một lớp xem đọc từ các mô hình.
Mã tốt đến từ việc giải quyết cùng một vấn đề nhiều lần hoặc tái cấu trúc nó. Thông thường, quá trình này phát triển theo các mẫu định kỳ, với một cơ chế thực hiện cùng một việc một cách nhất quán.
Để viết mã có thể bảo trì, bạn cần viết mã theo cách đơn giản. Đây là một cuộc đấu tranh không ngừng, trên thực tế, thật dễ dàng để thêm độ phức tạp (mục tiêu/phụ thuộc) bằng cách viết mã để giải quyết vấn đề; và thật dễ dàng để giải quyết vấn đề theo cách không làm giảm độ phức tạp.
Không gian tên là một ví dụ về điều này.
Ứng dụng một trang (SPA) Ứng dụng nhiều trang (MPA) được so sánh
Ứng dụng nhiều trang (MPA) chứa nhiều trang có dữ liệu tĩnh và liên kết đến các trang khác. HTML và CSS là những công nghệ chính được sử dụng để phát triển các trang web MPA. Họ có thể sử dụng JavaScript để giảm tải và tăng tốc độ. Các tổ chức cung cấp nhiều loại dịch vụ, chẳng hạn như cửa hàng trực tuyến, nên cân nhắc sử dụng MPA vì nó tạo điều kiện kết nối với các cơ sở dữ liệu người dùng khác nhau.
Các ứng dụng một trang khác với các ứng dụng nhiều trang theo các cách sau:
- Quá trình phát triển: Khi tạo MPA, bạn không cần thông thạo JavaScript, không giống như SPA. Tuy nhiên, sự kết hợp của phần đầu và phần cuối trong KBTB có nghĩa là các địa điểm này cần thời gian xây dựng tương đối lâu hơn so với các SPA.
- Velocità: Các MPA chạy tương đối chậm hơn, yêu cầu tải từng trang mới từ đầu. Tuy nhiên, các SPA tải nhanh hơn nhiều sau lần tải xuống đầu tiên vì chúng lưu trữ dữ liệu để sử dụng sau này.
- Tối ưu hóa công cụ tìm kiếm: Các công cụ tìm kiếm có thể dễ dàng lập chỉ mục các trang web có MPA. Các MPA có nhiều trang được các công cụ tìm kiếm thu thập dữ liệu hơn để tạo ra thứ hạng SEO tốt hơn. Nội dung của mỗi trang cũng là tĩnh, làm cho nó dễ tiếp cận hơn. Ngược lại, các SPA có một trang với một URL duy nhất (Bộ định vị tài nguyên thống nhất). Họ cũng sử dụng JavaScript, vốn không được lập chỉ mục chính xác bởi hầu hết các công cụ tìm kiếm. Điều này làm cho thứ hạng SEO cho các SPA trở nên khó khăn hơn.
- An ninh: Trong MPA, bạn cần bảo mật từng trang trực tuyến riêng lẻ. Tuy nhiên, các SPA dễ bị tin tặc tấn công hơn. Nhưng với cách tiếp cận phù hợp, các nhóm phát triển có thể cải thiện tính bảo mật của ứng dụng.
Khi nhiều doanh nghiệp chuyển sang sử dụng SPA, trình thu thập thông tin và công cụ tìm kiếm sẽ phát triển để lập chỉ mục tốt hơn cho họ. Với tốc độ của nó, vấn đề chỉ còn là khi nào SPA sẽ trở thành lựa chọn phù hợp để phát triển ứng dụng web. Sau đó, những lợi thế của MPA so với SPA sẽ bắt đầu mờ dần.
Khi nào nên sử dụng các ứng dụng trang đơn?
Có năm tình huống trong đó các ứng dụng như vậy có liên quan nhất:
- Người dùng muốn phát triển trang web có nền tảng động và khối lượng dữ liệu thấp hơn có thể sử dụng SPA.
- Người dùng dự định xây dựng ứng dụng di động cho trang web của họ cũng có thể cân nhắc sử dụng SPA. Họ có thể sử dụng API phụ trợ (Giao diện lập trình ứng dụng) cho trang web và ứng dụng di động.
- Kiến trúc SPA phù hợp để xây dựng các mạng xã hội như Facebook, nền tảng SaaS và các cộng đồng khép kín vì chúng ít yêu cầu SEO hơn.
- Người dùng muốn cung cấp cho người tiêu dùng của họ sự tương tác liền mạch cũng nên sử dụng SPA. Người tiêu dùng cũng có thể truy cập các bản cập nhật trực tiếp cho dữ liệu và biểu đồ phát trực tiếp.
- Người dùng muốn cung cấp trải nghiệm người dùng nhất quán, tự nhiên và năng động trên các thiết bị, hệ điều hành và trình duyệt.
Một nhóm tốt nên có ngân sách, công cụ và thời gian để tạo một ứng dụng trang đơn chất lượng cao. Điều này sẽ đảm bảo một SPA đáng tin cậy và hiệu quả, không gặp phải thời gian ngừng hoạt động liên quan đến giao thông.
Kiến trúc ứng dụng trang đơn
Các ứng dụng trang đơn tương tác với khách truy cập bằng cách tải và hoạt động trên trang hiện tại, loại bỏ nhu cầu tải nhiều trang web từ máy chủ.
Các trang web có SPA bao gồm một liên kết URL duy nhất. Nội dung được tải xuống và các thành phần giao diện người dùng (UI) cụ thể được cập nhật khi nhấp vào. Trải nghiệm người dùng được cải thiện khi người dùng có thể tương tác với trang hiện tại khi nội dung mới được tải xuống từ máy chủ. Khi quá trình làm mới xảy ra, các phần của trang hiện tại được cập nhật với nội dung mới.
Yêu cầu máy khách ban đầu trong SPA tải ứng dụng và tất cả nội dung có liên quan của nó, chẳng hạn như HTML, CSS và JavaScript. Tệp tải ban đầu có thể quan trọng đối với các ứng dụng phức tạp và dẫn đến thời gian tải chậm hơn. Giao diện lập trình ứng dụng (API) tìm nạp dữ liệu mới khi người dùng điều hướng qua SPA. máy chủ chỉ phản hồi với dữ liệu ở định dạng JSON (Ký hiệu đối tượng JavaScript). Khi nhận được dữ liệu này, trình duyệt sẽ làm mới giao diện của ứng dụng mà người dùng nhìn thấy mà không cần tải lại trang.
Kiến trúc ứng dụng một trang bao gồm các công nghệ kết xuất phía máy chủ và phía máy khách. Trang web được hiển thị và trình bày cho người dùng thông qua Kết xuất phía máy khách (CSR), Kết xuất phía máy chủ (SSR) hoặc Trình tạo trang tĩnh (SSG).
- Kết xuất phía máy khách (CSR)
Với kết xuất phía máy khách, trình duyệt đưa ra yêu cầu tới máy chủ về tệp HTML và nhận tệp HTML cơ bản có tập lệnh và kiểu đính kèm. Trong khi thực thi JavaScript, người dùng nhìn thấy một trang trống hoặc hình ảnh trình tải. SPA tìm nạp dữ liệu, tạo trực quan hóa và đẩy dữ liệu vào Mô hình đối tượng tài liệu (DOM). SPA sau đó được chuẩn bị để sử dụng. CSR thường là lựa chọn dài nhất trong ba lựa chọn thay thế và đôi khi có thể áp đảo trình duyệt do sử dụng nhiều tài nguyên thiết bị khi xem nội dung. Ngoài ra, CSR là một giải pháp thay thế tuyệt vời cho các trang web có lưu lượng truy cập cao vì nó trình bày thông tin cho người tiêu dùng mà không cần quá nhiều giao tiếp với máy chủ, dẫn đến trải nghiệm người dùng nhanh hơn.
- Kết xuất phía máy chủ (SSR)
Trong quá trình kết xuất phía máy chủ, trình duyệt yêu cầu tệp HTML từ máy chủ, tệp này sẽ tìm nạp dữ liệu được yêu cầu, kết xuất SPA và tạo tệp HTML cho ứng dụng khi đang di chuyển. Tài liệu có thể truy cập sau đó được trình bày cho người dùng. Kiến trúc SPA là cần thiết để đính kèm các sự kiện, tạo một DOM ảo và thực hiện các hoạt động tiếp theo. SPA sau đó được chuẩn bị để sử dụng. SSR làm cho chương trình trở nên nhanh chóng vì nó kết hợp tốc độ của SPA với việc không làm quá tải trình duyệt của người dùng.
- Trình tạo trang tĩnh (SSG)
Trong trình tạo trang web tĩnh, các trình duyệt ngay lập tức gửi yêu cầu tới máy chủ về tệp HTML. Trang được hiển thị cho người dùng. SPA tìm nạp dữ liệu, tạo dạng xem và điền vào mô hình đối tượng tài liệu (DOM). Sau đó, SPA đã sẵn sàng để sử dụng. Suy ra từ cái tên, SSG chủ yếu phù hợp với các trang tĩnh. Họ cung cấp các trang tĩnh với tùy chọn tốt và nhanh chóng. Đối với các trang web có nội dung động, người dùng nên chọn một trong hai tùy chọn kết xuất thông tin còn lại.
Ưu điểm của các ứng dụng trang đơn
Các công ty lớn như Meta, YouTube và Netflix đã chuyển từ ứng dụng nhiều trang sang ứng dụng một trang. SPA cung cấp trải nghiệm người dùng mượt mà hơn, hiệu suất và khả năng phản hồi cao hơn. Dưới đây là những lợi ích của việc sử dụng các ứng dụng trang đơn.
- tính năng bộ nhớ đệm
Ứng dụng một trang đưa ra một yêu cầu duy nhất tới máy chủ khi tải xuống lần đầu và lưu bất kỳ dữ liệu nào nó nhận được. Người tiêu dùng có thể sử dụng dữ liệu nhận được để làm việc ngoại tuyến nếu cần, điều này giúp người dùng thuận tiện hơn vì nó cho phép họ tiêu thụ ít tài nguyên dữ liệu hơn. Ngoài ra, khi máy khách có kết nối Internet kém, dữ liệu cục bộ có thể được đồng bộ hóa với máy chủ nếu kết nối mạng LAN cho phép.
- Nhanh chóng và đáp ứng
Sử dụng SPA có thể cải thiện tốc độ của trang web vì nó chỉ làm mới nội dung được yêu cầu thay vì làm mới toàn bộ trang. Các SPA tải một tệp JSON nhỏ thay vì một trang mới. Tệp JSON đảm bảo tốc độ tải và hiệu quả nhanh hơn. Nó dẫn đến khả năng truy cập tức thì vào tất cả các tính năng và chức năng của một trang mà không có bất kỳ sự chậm trễ nào. Đây là một điểm cộng rất lớn vì thời gian tải của trang web có thể ảnh hưởng đáng kể đến doanh thu và doanh thu.
SPA cho phép chuyển đổi suôn sẻ bằng cách cung cấp tất cả thông tin trên trang ngay lập tức. Trang web không cần cập nhật, vì vậy các quy trình của nó hiệu quả hơn các ứng dụng trực tuyến thông thường.
Ngoài ra, với SPA, các nội dung như HTML, CSS và tập lệnh Java chúng sẽ chỉ được tìm nạp một lần trong vòng đời của một ứng dụng. Chỉ những dữ liệu cần thiết được trao đổi qua lại.
Các trang có SPA cũng cho phép người dùng điều hướng nhanh hơn nhờ bộ nhớ đệm và khối lượng dữ liệu giảm. Chỉ những dữ liệu cần thiết được truyền qua lại và chỉ những phần còn thiếu của nội dung cập nhật mới được tải xuống.
- Gỡ lỗi với Chrome
Gỡ lỗi phát hiện và loại bỏ lỗi, lỗi và lỗ hổng bảo mật ứng dụng web làm chậm hiệu suất. Gỡ lỗi SPA được thực hiện dễ dàng với các công cụ dành cho nhà phát triển Chrome. Các nhà phát triển có thể kiểm soát việc hiển thị mã JS từ trình duyệt, gỡ lỗi SPA mà không cần sàng lọc qua nhiều dòng mã.
Các SPA được xây dựng dựa trên các khung JavaScript như các công cụ dành cho nhà phát triển AngularJS và React, giúp chúng dễ dàng gỡ lỗi hơn bằng trình duyệt Chrome.
Công cụ dành cho nhà phát triển cho phép nhà phát triển hiểu cách trình duyệt sẽ yêu cầu dữ liệu từ máy chủ, lưu vào bộ nhớ cache và cách trình duyệt sẽ hiển thị các thành phần trang. Ngoài ra, những công cụ này cho phép nhà phát triển theo dõi và phân tích các thành phần trang, hoạt động của mạng và dữ liệu liên quan.
- Phát triển nhanh chóng
Trong quá trình phát triển, front-end và back-end của SPA có thể được tách biệt, cho phép hai hoặc nhiều nhà phát triển làm việc song song. Thay đổi giao diện người dùng hoặc phụ trợ không ảnh hưởng đến đầu kia, do đó thúc đẩy sự phát triển nhanh hơn.
Các nhà phát triển có thể sử dụng lại mã phía máy chủ và tách các SPA khỏi giao diện người dùng phía trước. Kiến trúc tách rời trong SPA phân tách các màn hình đầu cuối và các dịch vụ phụ trợ. Điều này cho phép các nhà phát triển thay đổi quan điểm, xây dựng và thử nghiệm mà không ảnh hưởng đến nội dung hoặc lo lắng về công nghệ phụ trợ. Sau đó, khách hàng có thể có trải nghiệm nhất quán khi sử dụng các ứng dụng này.
- Cải thiện trải nghiệm người dùng
Với SPA, người dùng có quyền truy cập vào các trang đã xem ngay lập tức với tất cả nội dung cùng một lúc. Điều này thuận tiện hơn khi người dùng có thể cuộn thoải mái và liền mạch. Cảm giác giống như sử dụng ứng dụng dành cho thiết bị di động hoặc máy tính để bàn gốc.
SPA cung cấp trải nghiệm người dùng tích cực với phần đầu, phần giữa và phần cuối khác biệt. Ngoài ra, người dùng có thể tiếp cận nội dung mong muốn mà không cần nhấp vào nhiều liên kết, như trong MPA. Bạn nhận thấy tỷ lệ thoát thấp hơn khi người dùng có quyền truy cập tức thì vào thông tin, không giống như các MPA nơi người dùng cảm thấy thất vọng vì các trang mất một lượng thời gian đáng kể để tải. Điều hướng cũng nhanh hơn vì các phần tử trang được sử dụng lại.
- Chuyển đổi thành ứng dụng iOS và Android
Các nhà phát triển muốn chuyển đổi sang ứng dụng iOS và Android nên sử dụng SPA vì chúng tương đối dễ chuyển đổi hơn. Họ có thể sử dụng cùng một mã để chuyển từ SPA sang ứng dụng di động. Do toàn bộ mã được cung cấp trong một phiên bản duy nhất, các SPA rất dễ điều hướng, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng di động.
- Khả năng tương thích đa nền tảng
Các nhà phát triển có thể sử dụng một cơ sở mã duy nhất để xây dựng các ứng dụng có thể chạy trên mọi thiết bị, trình duyệt và hệ điều hành. Điều này nâng cao trải nghiệm của người tiêu dùng vì họ có thể sử dụng SPA ở bất cứ đâu. Nó cũng cho phép các nhà phát triển và kỹ sư DevOps xây dựng các ứng dụng giàu tính năng, bao gồm phân tích thời gian thực, đồng thời phát triển các ứng dụng chỉnh sửa nội dung.
Nhược điểm
Mặc dù có tất cả các ưu điểm của các ứng dụng trang đơn, một số nhược điểm vẫn phát sinh khi sử dụng các khung SPA. May mắn thay, công việc đang được tiến hành để khắc phục những vấn đề này với các SPA. Dưới đây là một số nhược điểm;
- Tối ưu hóa Công cụ Tìm kiếm (SEO)
Nhiều người tin rằng các ứng dụng trang đơn không phù hợp với SEO. Hầu hết các công cụ tìm kiếm, như Google hoặc Yahoo, đã không thể thu thập dữ liệu các trang web SPA dựa trên tương tác Ajax với máy chủ trong một thời gian. Do đó, hầu hết các trang web SPA này vẫn chưa được lập chỉ mục. Hiện tại, các bot của Google đã được dạy cách sử dụng JavaScript thay vì HTML thông thường để lập chỉ mục các trang web SPA, điều này làm ảnh hưởng đến thứ hạng.
Cố gắng để SEO phù hợp với một trang web SPA đã sẵn sàng là một thách thức và tốn kém. Các nhà phát triển phải xây dựng một trang web riêng biệt, được hiển thị bởi máy chủ của công cụ tìm kiếm, điều này không hiệu quả và liên quan đến rất nhiều mã bổ sung. Các kỹ thuật khác như phát hiện tính năng và kết xuất trước cũng có thể được sử dụng. Trong các cơ sở SPA, một URL duy nhất cho mỗi trang giới hạn khả năng SEO cho các SPA.
- Điều hướng nút quay lại và chuyển tiếp
Trình duyệt lưu thông tin để giúp trang web tải nhanh. Khi người tiêu dùng nhấn nút quay lại, hầu hết đều mong đợi trang ở trạng thái tương tự như lần cuối họ xem và quá trình chuyển đổi sẽ diễn ra nhanh chóng. Kiến trúc web truyền thống cho phép điều này bằng cách sử dụng các bản sao được lưu trong bộ nhớ cache của trang web và các tài nguyên liên quan. Tuy nhiên, trong một triển khai SPA ngây thơ, việc nhấn nút quay lại có tác dụng tương tự như việc nhấp vào một liên kết. Gây ra yêu cầu máy chủ, tăng độ trễ và thay đổi dữ liệu có thể nhìn thấy.
Để đáp ứng mong đợi của người dùng và cung cấp trải nghiệm nhanh hơn, các nhà phát triển SPA phải bắt chước chức năng của các trình duyệt gốc sử dụng JavaScript.
- Vị trí cuộn
Trình duyệt lưu trữ thông tin chẳng hạn như vị trí cuộn cuối cùng của các trang đã truy cập. Tuy nhiên, người dùng có thể thấy rằng các vị trí cuộn đã thay đổi khi điều hướng các SPA bằng nút quay lại và chuyển tiếp của trình duyệt. Ví dụ: trên Facebook, đôi khi người dùng cuộn trở lại vị trí cuộn cuối cùng của họ, nhưng đôi khi thì không. Điều này dẫn đến trải nghiệm người dùng dưới mức tối ưu vì họ phải tiếp tục cuộn trở lại vị trí cuộn trước đó theo cách thủ công.
Để giải quyết vấn đề này, nhà phát triển cần cung cấp mã để lưu, truy xuất và nhắc về vị trí cuộn chính xác khi người dùng cuộn qua lại.
- phân tích trang web
Bằng cách thêm mã phân tích vào một trang, người dùng có thể theo dõi lưu lượng truy cập vào trang. Tuy nhiên, SPA gây khó khăn cho việc xác định trang hoặc nội dung nào phổ biến nhất vì nó chỉ là một trang duy nhất. Bạn cần cung cấp mã bổ sung để phân tích theo dõi các trang giả khi chúng được xem.
- Những vấn đề an toàn
SPA dễ bị xâm nhập hơn thông qua tập lệnh chéo trang. Chúng cho phép người tiêu dùng tải xuống toàn bộ ứng dụng, giúp họ có nhiều cơ hội hơn để tìm ra các lỗ hổng thông qua kỹ thuật đảo ngược. Để giải quyết vấn đề này, nhà phát triển phải đảm bảo rằng tất cả logic phía máy khách liên quan đến bảo mật ứng dụng web, chẳng hạn như xác thực và xác thực đầu vào, được nhân đôi trên máy chủ để xác minh. Ngoài ra, các nhà phát triển phải cung cấp quyền truy cập dựa trên vai trò hạn chế.
kết luận
Ứng dụng một trang đánh dấu bước tiếp theo trong quá trình phát triển trải nghiệm ứng dụng. Chúng nhanh hơn, trực quan hơn và có thể được tích hợp với các tính năng nâng cao như tùy chỉnh. Đó là lý do tại sao các công ty tốt nhất có nhiều người dùng đồng thời, chẳng hạn như nguồn cấp tin tức của Gmail, Netflix hoặc Facebook, dựa trên kiến trúc một trang. Bằng cách triển khai công nghệ này, các doanh nghiệp có thể nhận được nhiều giá trị hơn từ các tài sản trực tuyến của họ và tạo ra những bước tiến mới với tư cách là một doanh nghiệp kỹ thuật số.
Ercole Palmeri
