Одностраничные приложения (SPA – Single Page Application) – это отличный вариант, который предлагает исключительные возможности взаимодействия с пользователем. Они сами по себе быстрые, процесс их разработки занимает не так много сил и времени, и они потребляют меньше серверных ресурсов.
Совсем неудивительно, что они становятся все более популярными. Даже технологические гиганты, такие как Google, используют одностраничные приложения, например, Gmail и Google Maps, для того, чтобы их пользователи получали максимальное удовлетворение от работы с их приложениями.
Так что, если вы задумали создать приложение, то SPA будет отличным вариантом для вашего SaaS-бизнеса, социальной сети или т.д. – оно будет быстрым, кроссплатформенным и многофункциональным.
Но что же такое одностраничное приложение?
Давайте поговорим о том, что же такое SPA, какие у них есть плюсы и минусы, а также как их можно создать.
Что такое одностраничные приложения?
Одностраничное приложение (SPA – Single Page Application) – это отдельная веб-страница, веб-сайт или веб-приложение, которые работают в веб-браузере и загружают только один документ. В процессе использования SPA его не нужно перезагружать. Большая часть его содержимого не меняется, и лишь часть содержимого нужно обновлять. Если содержимое нужно обновить, то SPA делает это через API JavaScript.
Получается, что для того, чтобы просматривать веб-сайт, пользователям не нужно загружать новую страницу полностью или данные с сервера. В результате чего увеличивается производительность, и вам кажется, что вы пользуетесь нативным приложением. Пользователи могут взаимодействовать с веб-сайтом более оперативно. SPA позволяют пользователям находиться в едином несложном веб-пространстве и используют для этого несложные рабочие принципы.
Примеры SPA
Вот несколько примеров: Gmail, Facebook, Trello, Google Maps и т.д. Это все одностраничные приложения, которые предоставляют исключительные возможности для взаимодействия с пользователями через веб-браузер и не требуют перезагрузки страницы.
Например, когда вы открываете ваш аккаунт Gmail, вы можете наблюдать, что в процессе управления пользовательским интерфейсом ничего не меняется. Если вы зайдете в папку «Входящие», его заголовок и боковая панель будут теми же, а, когда придет новое сообщение, то оно быстро отразит изменение, загрузив содержимое через JavaScript.
Как работают SPA?
Одностраничные приложения имею довольно простую архитектуру. В нее входят рендеринг на стороне клиента и на стороне сервера.
Допустим, что вы хотите посетить какую-то определенную веб-страницу. Для того, чтобы запросить доступ к этой странице из вашего браузера, вы вводите ее адрес, а браузер отправляет этот запрос на сервер и возвращает в качестве ответа HTML-документ.
В случае SPA сервер отправляет HTML-документ только для первого запроса, а для всех последующих он уже отправляет данные в формате JSON. Это значит, что SPA не будет перезагружать всю страницу, он просто перезапишет ее содержимое. Стало быть, перезагружать ничего не нужно, и приложение будет работать быстрее. За счет такой способности SPA ведет себя как нативное приложение.
Одностраничное приложение, конечно же, отличается от многостраничного (MPA – Multi-Page Application). MPA – это веб-приложение, которые состоит из нескольких страниц, и, когда пользователь запрашивает новые данные, эти страницы перезагружаются.
Более того, первоначальная загрузка SPA может занять некоторое время, но после загрузки эти приложения будут иметь лучшую производительность и удобное управление. MPA в сравнении с SPA могут оказаться довольно медленными и могут требовать хорошего Интернет-соединения, особенно если они содержат какие-нибудь графические элементы. Некоторые из примеров MPA – это Amazon и Google Docs.
В чем состоят преимущества SPA?
Большая часть ресурсов (HTML, JavaScript, CSS и т.д.), необходимые SPA, загружаются на начальном этапе и после не требуют перезагрузки. Приложение обновляется только посредством передачи данных, за счет чего оно отлично реагирует на действия пользователей. Давайте посмотрим, какие преимущества нам предлагают SPA.
Лучшая скорость
Веб-приложения предназначены для быстрой работы, и не должны тратить время пользователей впустую. В противном случае пользователи просто найдут другое более эффективное приложение. SPA быстрее реагирует на действия пользователей, так как оно требует не полной перегрузки страницы, а лишь замены данных в тех частях содержимого, которые запросил пользователь. Таким образом, скорость работы веб-приложения становится значительно больше.
Повышенное удобство пользования
Удобство пользования – это основополагающий фактор успеха приложения. Во многих отчетах можно найти записи о том, что пользователи переставали пользоваться веб-страницами из-за их медленной работы и неудобного интерфейса. Но если мы говорим о SPA, то пользователям не нужно каждый раз ждать, когда перезагрузится все содержимое, только для того, чтобы получить его часть. Наоборот, они могу быстрее получать запрошенную информацию, что существенно повышает уровень комфорта при использовании.
Эффективное кэширование
Одностраничное приложение может эффективно кэшировать данные, так как оно отправляет только один запрос на сервер, а после только обновляет другие данные. Получается, что оно может использовать эти данные, чтобы продолжать функционировать, даже если вы не в сети. Если соединение пользователя вдруг прервется, то, когда оно вновь будет восстановлено, приложение сможет синхронизировать локальные данные с сервером.
Простая разработка
Процесс разработки SPA проще, так как разработчикам не нужно отвлекаться на написание кода и рендеринг веб-страниц на сервере. Вместо этого они могут повторно использовать серверный код и отделить SPA от внешнего пользовательского интерфейса. Это значит, что каждая из команд – фронтенд и бэкенд, могут сконцентрироваться исключительно на своих задачах.
Но как?
Разработка пользовательской части SPA довольно проста за счет того, что эти приложения имеют несвязную архитектуру, где внешний интерфейс отделен от серверных служб. Так как какие-то критически важные серверные функции не сильно меняются, ваши клиенты смогут спокойно продолжать взаимодействовать с вашим приложением. Например, они смогут продолжать регистрироваться, заполняя формы и т.д. Кроме того, вы можете просто изменить внешний вид интерфейса, но не менять содержимое.
Отделяя внутреннюю логику и данные от способа их представления, вы превращаете приложение в службу, а значит разработчики могут создавать несколько видов пользовательского интерфейса для отображения этой службы. Кроме того, разработчики могут создавать, экспериментировать и развертывать внешний интерфейс, не переживая, что могут навредить серверной части.
Простая отладка
Отладка – это важный этап, который позволяет обеспечить оптимальную работу приложения. В процессе отладки вы можете обнаружить и удалить какие-то баги и ошибки, которые снижают его производительность.
Самым простым способом отладки одностраничных приложений считается отладка с помощью Google Chrome, так как эти приложения создаются с помощью таких популярных фреймворков, как React, Angular, Vue.js и т.д. Вы можете с легкостью контролировать элементы страницы, данные, сетевые операции и экспериментировать с ними.
Кроме того, отладка SPA куда как проще, чем отладка MPA, так как у SPA есть свои собственные инструменты разработчика для Chrome. Разработчики могут просто проверять то, как происходит рендеринг JS-кода из браузера и отлаживать, таким образом, SPA, вместо того, чтобы изучать сотни и тысячи строк кода. С помощью инструментов отладки Chrome также можно просматривать элементы страницы, запросы данных с сервера и кэшированные данные.
Меньшее потребление ресурсов
Одностраничные приложения потребляют меньшее количество трафика, так как загружают страницы по одному разу. Кроме того, эти приложения вполне могут работать в местах, где Интернет-соединение не такое хорошее, поэтому они подходят для всех. К тому же, они работают в офлайн-режиме, в результате чего вам не нужно поддерживать постоянное Интернет-соединение, чтобы иметь возможность с ними работать, чего не скажешь о MPA, таких как Google Docs.
Межплатформенная совместимость
Разработчики могут без каких-либо проблем создавать приложения, которые будут работать с любой операционной системой, устройством и браузером, и при этом у них будет единая кодовая база. А значит, это повышает качество взаимодействия с пользователями, так как они могут использовать SPA везде, где они захотят.
Кроме того, разработчики без труда могут создавать приложения с богатым функционалом. Например, при разработке приложения для редактирования содержимого они могут добавить отображение аналитики в режиме реального времени.
Так или иначе, у SPA также есть недостатки.
Недостатки SPA
Слабая эффективность SEO
SPA состоят лишь из одной страницы с одним URL-адресом. Это ограничивает возможность приложения пользоваться SEO-оптимизацией (Search Engine Optimization – оптимизация поисковой системы). Технологии SEO помогают повысить рейтинг вашего сайта в выдаче поисковой системы, что довольно важно, ведь среди сайтов присутствует серьезная конкуренция.
Поскольку существует всего один URL-адрес без каких-либо изменений или особых адресов, провести SEO-оптимизацию будет довольно сложно. Для этого ему не хватает индексации, хорошей аналитики, уникальных ссылок, метаданных и т.д. Такие страницы плохо поддаются сканированию поисковыми ботами, в связи с чем их оптимизация становится довольно непростой.
Интернет-угрозы
В отличие от MPA, SPA более уязвимы для Интернет-угроз, например, для межсайтового скриптинга (XSS – Cross-Site Scripting). Злоумышленники могут воспользоваться XSS для того, чтобы внедрить клиентские сценарии в веб-приложение и скомпрометировать его. Более того, контроль доступа на операционном уровне не такой уж жесткий. Поэтому, если разработчики не примут соответствующие меры, конфиденциальные данные и функции могут быть раскрыты.
Время на первоначальную загрузку
Конечно, SPA хвалят за то, что они демонстрируют отличную производительность и скорость, но для загрузки всего сайта все же требуется некоторое время. Это может стать раздражающим фактором для некоторых пользователей, которые просто не захотят открывать приложение снова.
История браузера
SPA не хранят историю браузера. Если вы проверите историю на наличие каких-либо ценных данных, то увидите лишь ссылку на полный веб-сайт. Кроме того, если вы пользуетесь SPA, то вы не можете перемещаться между станицами туда-обратно. Если вы нажмете кнопку «Назад», то окажетесь на странице, которую вы загрузили до SPA, а не на странице его предыдущего состоянии. И все-таки эту проблему можно решить. Для этого вам потребуется HTML5 History API.
Когда лучше использовать SPA?
Как вы поняли из предыдущего раздела, у SPA есть огромное количество преимуществ, но также есть недостатки. Поэтому рассуждать о том, хороши или плохи такие приложения не очень правильно. То, какие приложение создавать, зависит от ваших требований и целей.
- Если вы хотите создать веб-сайт с небольшим объемом данных и динамической платформой, то SPA вам в помощь.
- Одностраничные приложения также могут оказаться полезными, если вы хотите создать мобильное приложение. Серверный API можно будет использовать как для сайта, так и для мобильного приложения.
- Кроме того, архитектура SPA подходит для создания социальных сетей (например, Facebook), закрытых сообществ и SaaS-платформ, так как для них SEO-оптимизация не так важна.
- Если вы хотите обеспечить беспрепятственное взаимодействие с пользователем в своем приложении, выбирайте SPA. Такой подход одностраничные приложения (например, Google Maps) используют для того, чтобы своевременно вносить изменения, когда пользователи перемещаются из одного места в другое.
- Помимо этого, SPA отлично подойдут, если вы хотите оперативно обновлять ваше приложение. Здесь речь может идти о потоковой передаче данных, графиках в режиме реального времени, уведомлениях, оповещениях и т.д.
- Если вы хотите иметь нативный, согласованный и динамичный пользовательский интерфейс, который будет работать в разных операционных системах, браузерах и на разных устройствах, выбирайте SPA.
Таким образом, если вы нашли совпадения по одному или нескольким пунктам, смело переходите на SPA. Давайте теперь быстренько разберемся, как создавать одностраничные приложения.
Как создавать SPA?
Разработка SPA, как и разработка любого ПО, подразумевает три важные вещи: команду, время, инструменты и технологии для разработки приложений.
Команда
Для разработки SPA у вас должна быть команда разработчиков, которая имела опыт работы с JavaScript, CSS и HTML и знакома с прочими сопутствующими технологиями. В вашей команде должны быть:
- Менеджеры по проектам, которые возглавят команду, будут следить за процессом разработки и руководить им.
- Разработчики JavaScript, которые будут писать качественный код клиентской части.
- Специалисты по проектированию пользовательских интерфейсов, которые красиво оформят приложения и учтут такой немаловажный фактор, как удобство использования.
- Разработчики ПО на стороне сервера, которые обеспечат беспроблемное подключение сервера к интерфейсу приложения.
- Специалисты по контролю качества, которые проверят приложение на наличие ошибок и багов и смогут гарантировать, что ничто не снизит производительность приложения.
Время и бюджет
Зафиксируйте сроки разработки вашего приложения, чтобы выпустить его в срок (т.е. тогда, когда вам нужно будет развернуть его на рынке). Определите сроки, исходя из таких факторов как, сложность приложения, требования к функциональности и размер команды. Выделите достаточное количество времени на исследования и составление плана, хорошо организуйте каждый этап разработки – от этапа написания кода до этапа проектирования, тестирования и развертывания.
Плюс ко всему, у вас должен быть план и ресурсы для сопровождения приложения (решения разного рода проблем, добавления новых функций, обновления содержимого и т.д.). Помимо этого, вы должны быть уверены в том, что вписываетесь в бюджет. Для этого вам нужно аккуратно распределить ресурсы между членами команды.
Инструменты и технологии
Инструменты и технологии имеют критически важное значение для разработки веб-приложений. Как мы уже говорили, есть три технологии, которые вам потребуются для разработки вашего SPA – это JavaScript, CSS и HTML. Кроме того, вам понадобится немало других инструментов, например, фреймворки JavaScript для того, чтобы создать «скелет» вашего приложения, Ajaх (JS и XML) для того, чтобы развернуть приложение, серверные технологии (PHP, Node.js и т.д.) и база данных (MongoDB или MySQL).
Давайте подробнее разберем фреймворки JavaScript, которые вы можете использовать для разработки SPA.
Ember
Ember или Ember.js – это отличный фреймворк JavaScript, с помощью которого можно создавать одностраничные приложения. Он производителен, проверен на практике и предлагает прочную основу для создания вашего приложения. У него есть все необходимые возможности для создания богатых функционалом пользовательских интерфейсов, которые будут работать на разных устройствах.
Пользовательский интерфейс Ember является масштабируемым и поддерживается ведущими мировыми компаниями (Microsoft, Apple, Netflix, LinkedIn и прочими). Это полностью «укомплектованный» фреймворк, в котором есть все, что вам нужно для того, чтобы получить нестандартный опыт разработки приложения.
Ember CLI выступает в роли основы для вашего приложения Ember и без киках-либо проблем предоставляет генераторы кода, с помощью которых можно создавать новые сущности, организовывать файлы и т.д. Этот фреймворк предлагает встроенную среду с быстрой автоматической перезагрузкой, пересборкой кода и прогоном тестов. Вы можете быстро развернуть свое приложения с помощью всего одной команды.
Кроме того, у Ember есть превосходный маршрутизатор, который предусматривает асинхронную загрузку данных, параметры запроса и динамические URL-адреса. И даже больше, у него есть полнофункциональная библиотека для доступа к данным (которая известна как Ember Data), комплексное тестирование и бесплатная возможность повышения характеристик.
Angular.js
Angular.js – это один из лучших фреймворков JavaScript. С его помощью вы можете с легкостью создавать продуманные одностраничные приложения. Он позволяет расширить «словарный запас» HTML вашего приложения и предлагает читаемую и выразительную среду для быстрой сборки.
Angular.js является расширяемым фреймворком и может работать с несколькими библиотеками. Кроме того, вы можете без проблем заменить или изменить любую функцию, чтобы индивидуализировать ваше приложение, исходя из ваших потребностей и процесса разработки.
Помимо всего прочего, Angular.js использует технологию привязки данных для того, чтобы обновлять образы, исходя из изменений модели, и сводит на нет манипуляции с DOM. А для того, чтобы упростить процесс сопровождения, тестирования и иметь возможность использовать код повторно, вы можете использовать контроллеры и простые конструкции JavaScript.
Вы можете создавать компоненты с помощью директив, компонентов многократного использования и локализации. Кроме того, работая с этим фреймворком, вы можете использовать глубинные ссылки, внедрять проверку форм и обеспечивать эффективную связь с сервером.
Backbone.js
Backbone.js создает надежную «опору», или структуру, для приложений. В этом ему помогают модели, пользовательские события, привязки ключ-значение, образы с обработкой событий и коллекции с большим количеством функций. Он подключается к вашему API с помощью интерфейса RESTful JSON.
Вы можете использовать его маршрутизатор для того, чтобы обновить URL-адрес браузера вашего приложения и дать возможность пользователям добавлять его в закладки и делиться им. Код этого фреймворка обладает лицензией MIT, и его можно найти на GitHub. Вот некоторые приложения, которые были разработаны с помощью Backbone.js: Hulu, Airbnb, Pandora, Trello, Stripe, Khan Academy, Bitbucket, WordPress.com и т.д.
Vue.js
Vue.js – это современный фреймворк JavaScript, который предлагает универсальную экосистему, которая поможет вам в создании SPA. Это проект с открытым исходным кодом, который имеет лицензию MIT. С его помощью вы можете с легкостью создавать высококлассные пользовательские интерфейсы для одностраничных приложений.
По своей задумке он является адаптируемым и может масштабироваться – от фреймворка до библиотеки, в зависимости от сценария использования. Он имеет довольно простую структуру, делает акцент на уровне представления приложения и предлагает библиотеки для решения проблем в более крупных SPA.
React
React – это одна из самых популярных библиотек JavaScript, которую используют для создания одностраничных приложений. Она была создана и сопровождается разработчиками Facebook (сейчас Meta). И да, у нее открытый исходный код, а это значит, что вы можете внести свой вклад в ее развитие.
Есть довольно много причин, почему для разработки SPA стоит выбрать именно React. Давайте взглянем на некоторые из них:
- Легко адаптируется, если вы – разработчик JavaScript.
- Документация React – то, откуда нужно начать ее изучение.
- Если вы изучите концепции React, то вы также сможете разрабатывать мобильные приложения с помощью React Native, который применяет аналогичные концепции.
- Большое сообщество, а это значит, что существует огромное количество сторонних пакетов.
- Эту библиотеку использует большая часть компаний (таких как Facebook, Bloomberg, Airbnb, Instagram, Skype и т.д.) для разработки пользовательских интерфейсов.
Без преувеличения скажу, что на данный момент React – это самая популярная библиотека для создания веб-приложений. Попробуйте, вам понравится.
Заключение
Если вы хотите создать быстрое и многофункциональное приложения для социальных сетей, SaaS-бизнеса, обновлений в режиме реального времени и т.д., то одностраничные приложения для вас. Так что, определитесь с требованиями и целями для того, чтобы понять, подходит ли вам SPA, и выберите соответствующий фреймворк JavaScript для его разработки.
