Aplikacje jednostronicowe (SPA) są doskonałym rozwiązaniem, gdy zależy nam na zapewnieniu użytkownikom wyjątkowego komfortu obsługi. Ich atutami są szybkość działania, usprawniony proces tworzenia oraz oszczędność zasobów serwerowych.
Nic dziwnego, że ich popularność stale rośnie. Nawet giganci technologiczni, jak Google, wykorzystują aplikacje jednostronicowe, np. Gmail czy Mapy Google, aby dostarczyć swoim użytkownikom najwyższą jakość usług.
Zatem, jeśli rozważasz stworzenie aplikacji, SPA może okazać się właściwym wyborem, zwłaszcza gdy zależy Ci na szybkości, kompatybilności z różnymi platformami i bogactwie funkcji. Sprawdzą się one doskonale w przypadku aplikacji dla firm SaaS, platform społecznościowych i wielu innych zastosowań.
Ale czym właściwie jest SPA?
Przyjrzyjmy się bliżej aplikacjom jednostronicowym, omówmy ich zalety i wady oraz przeanalizujmy, jak można je tworzyć.
Czym są aplikacje jednostronicowe?
Aplikacja jednostronicowa (SPA) to strona internetowa, witryna lub aplikacja, która działa w przeglądarce internetowej, ładując tylko jeden dokument HTML. Nie wymaga ona przeładowywania strony podczas korzystania, a większość jej treści pozostaje statyczna, aktualizując tylko wybrane elementy. Gdy aktualizacja jest konieczna, SPA wykorzystuje do tego API JavaScript.
Dzięki takiemu rozwiązaniu użytkownicy mogą przeglądać stronę bez konieczności każdorazowego ładowania całej zawartości i danych z serwera. W efekcie, wydajność wzrasta, a odczucia z użytkowania aplikacji są zbliżone do korzystania z aplikacji natywnej. SPA zapewniają bardziej dynamiczną i płynną interakcję z internetem, umożliwiając użytkownikom poruszanie się po witrynie w prosty i intuicyjny sposób.
Przykłady SPA
Gmail, Facebook, Trello czy Mapy Google to przykłady aplikacji jednostronicowych, które oferują wyjątkowy komfort użytkowania w przeglądarce, eliminując konieczność ciągłego przeładowywania strony.
Na przykład, podczas korzystania z konta Gmail, interfejs nie zmienia się przy przechodzeniu między sekcjami. Nagłówek i pasek boczny pozostają takie same, a nowe wiadomości e-mail pojawiają się błyskawicznie, dzięki aktualizacji zawartości za pomocą JavaScript.
Jak działają SPA?
Architektura aplikacji jednostronicowych jest stosunkowo prosta. Wykorzystuje technologie renderowania po stronie klienta i serwera.
Załóżmy, że chcesz odwiedzić określoną stronę internetową. Po wpisaniu adresu w przeglądarce, przeglądarka wysyła zapytanie do serwera, który w odpowiedzi przesyła dokument HTML.
W przypadku SPA, serwer wysyła pełny dokument HTML tylko przy pierwszym żądaniu. Przy kolejnych żądaniach wysyła już tylko dane w formacie JSON. SPA aktualizuje zawartość bieżącej strony, unikając konieczności przeładowania całej witryny. Dzięki temu nie trzeba czekać na ponowne załadowanie, a wydajność aplikacji wzrasta. Takie działanie sprawia, że SPA przypomina aplikację natywną.
Aplikacja jednostronicowa różni się od aplikacji wielostronicowej (MPA), gdzie każda nowa strona jest ładowana ponownie przy żądaniu nowych danych.
Co prawda, początkowe załadowanie SPA może zająć więcej czasu, ale po załadowaniu oferuje szybsze działanie i płynną nawigację. Aplikacje wielostronicowe mogą być wolniejsze, zwłaszcza przy dużej ilości elementów graficznych, i wymagają dobrego połączenia internetowego. Przykładami MPA są Amazon i Google Docs.
Jakie są zalety SPA?
Większość zasobów, takich jak HTML, JavaScript i CSS, potrzebnych do działania SPA, jest ładowana na początku i nie wymaga ponownego pobierania. Zmieniają się tylko przesyłane dane, co sprawia, że aplikacja jest bardzo responsywna. Przyjrzyjmy się korzyściom, jakie oferują SPA.
Wyższa prędkość
Aplikacje internetowe muszą działać szybko, aby nie marnować czasu użytkowników. W przeciwnym wypadku, użytkownicy mogą znaleźć alternatywne, bardziej wydajne rozwiązania. SPA zapewniają krótsze czasy odpowiedzi, ponieważ nie trzeba ponownie ładować całej strony, a jedynie zmieniać dane w wymaganych fragmentach treści. W efekcie, prędkość działania aplikacji znacznie się zwiększa.
Ulepszone doświadczenie użytkownika
Pozytywne doświadczenie użytkownika jest kluczowe dla sukcesu aplikacji. Wiele badań wskazuje, że użytkownicy szybko opuszczają strony, które działają wolno i są trudne w obsłudze. W przypadku SPA, użytkownicy nie muszą czekać na przeładowanie całej zawartości, aby uzyskać dostęp do jej fragmentu. Mogą szybko uzyskać pożądane informacje, co znacząco poprawia ich satysfakcję z korzystania z aplikacji.
Wydajne buforowanie
Aplikacja jednostronicowa może efektywnie buforować dane, przesyłając zapytanie do serwera tylko raz, a następnie aktualizując pozostałe informacje. Dzięki temu, aplikacja może działać nawet offline. W przypadku utraty połączenia z internetem, dane lokalne można zsynchronizować z serwerem po ponownym nawiązaniu połączenia.
Uproszczony rozwój
Tworzenie SPA jest prostsze, ponieważ programiści nie muszą poświęcać czasu na pisanie kodu i renderowanie stron na serwerze. Kod po stronie serwera może być ponownie wykorzystany, a SPA jest oddzielone od interfejsu użytkownika. Oznacza to, że zespoły frontendowe i backendowe mogą skupić się na swojej pracy, bez wzajemnych zależności.
Jak to działa?
Rozwój frontendu w SPA staje się łatwy ze względu na oddzielną architekturę, gdzie warstwa prezentacji jest niezależna od usług backendowych. Ponieważ funkcje backendowe nie ulegają znaczącym zmianom, użytkownicy mogą w spójny sposób korzystać z aplikacji, np. logując się poprzez formularz. Można zachować tę samą treść, zmieniając jedynie sposób jej prezentacji.
Oddzielenie logiki i danych backendu od ich prezentacji przekształca aplikację w usługę. Pozwala to programistom na tworzenie różnych interfejsów użytkownika, bez konieczności modyfikacji kodu backendu. Zespoły mogą bez obaw eksperymentować i wdrażać zmiany w warstwie frontendowej, bez ingerencji w technologię backendową.
Łatwe debugowanie
Debugowanie aplikacji jest kluczowe, aby upewnić się, że działa ona bez zarzutu. Polega na wykrywaniu i usuwaniu błędów, które mogą wpływać na jej wydajność.
Aplikacje jednostronicowe można łatwo debugować w przeglądarce Google Chrome, ponieważ są one tworzone przy użyciu popularnych frameworków, takich jak React, Angular, Vue.js. Można bez problemu monitorować i analizować elementy strony, dane i operacje sieciowe.
Debugowanie w SPA jest łatwiejsze niż w MPA, ponieważ SPA posiadają własne narzędzia debugowania w Chrome. Programiści mogą analizować kod JavaScript z poziomu przeglądarki, zamiast przeszukiwać setki lub tysiące linii kodu. Narzędzia debugowania Chrome wyświetlają również elementy strony, żądania danych z serwera oraz buforowane dane.
Mniejsze zużycie zasobów
Aplikacje jednostronicowe zużywają mniej przepustowości, ponieważ pobierają zasoby tylko raz. Działają również w miejscach o wolniejszym połączeniu z internetem, co czyni je bardziej dostępnymi. Ponadto, działają offline, oszczędzając transfer danych. W przeciwieństwie do MPA, takich jak Google Docs, nie wymagają one stałego dostępu do internetu.
Kompatybilność z różnymi platformami
Programiści mogą w prosty sposób tworzyć aplikacje, które działają na dowolnym systemie operacyjnym, urządzeniu i przeglądarce, korzystając z jednej bazy kodu. Zwiększa to dostępność i komfort użytkowania dla klientów, którzy mogą korzystać z aplikacji w dowolnym miejscu.
Deweloperzy mogą tworzyć rozbudowane aplikacje z bogatą funkcjonalnością. Na przykład, mogą włączać analizę danych w czasie rzeczywistym podczas tworzenia aplikacji do edycji treści.
Niemniej jednak, SPA mają również pewne wady.
Wady SPA 👎
Słaba optymalizacja pod kątem SEO
Architektura SPA opiera się na jednej stronie internetowej z jednym adresem URL. Ogranicza to możliwości optymalizacji pod kątem wyszukiwarek internetowych (SEO). SEO ma kluczowe znaczenie dla poprawy widoczności witryny w wynikach wyszukiwania, zwłaszcza w silnie konkurencyjnych branżach.
Z uwagi na jeden adres URL, brak unikalnych podstron, optymalizacja SEO staje się utrudniona. Brak indeksacji, odpowiedniej analityki, unikalnych linków, metadanych itp., sprawia, że strony SPA mają problemy ze skanowaniem przez roboty wyszukiwarek.
Zagrożenia bezpieczeństwa
SPA są bardziej podatne na zagrożenia online, takie jak cross-site scripting (XSS), niż MPA. Atakujący mogą wykorzystać XSS do wstrzykiwania skryptów po stronie klienta i przejęcia kontroli nad aplikacją. Dodatkowo, kontrola dostępu w SPA nie jest tak ścisła jak w MPA, co może prowadzić do ujawnienia poufnych danych, jeśli programiści nie zachowają należytej ostrożności.
Początkowy czas ładowania
Choć SPA słyną z szybkości działania, początkowe załadowanie całej witryny może potrwać dłuższą chwilę. To może irytować użytkowników, którzy nie mogą od razu korzystać z aplikacji.
Historia przeglądarki
SPA nie zapisują historii przeglądania. W historii można znaleźć jedynie link do SPA, a nie do konkretnych stron w aplikacji. Nie można także cofać się i przechodzić do przodu w obrębie aplikacji, za pomocą przycisków przeglądarki. Kliknięcie przycisku „wstecz” przeniesie użytkownika do poprzedniej strony internetowej, a nie do poprzedniego stanu w SPA. Tę wadę można zniwelować, wykorzystując API historii HTML5.
Kiedy korzystać ze SPA?
SPA mają wiele zalet, ale i wad, jak przedstawiono powyżej. Nie można ich uznać za rozwiązanie idealne we wszystkich przypadkach. Wybór SPA powinien być podyktowany potrzebami i celami projektu.
- Jeśli tworzysz stronę internetową z niewielką ilością danych, która ma oferować dynamiczne funkcje, SPA będzie dobrym rozwiązaniem.
- Sprawdza się, gdy w przyszłości planujesz stworzyć aplikację mobilną. API backendu może być wtedy wykorzystane zarówno dla witryny, jak i aplikacji mobilnej.
- Architektura SPA jest odpowiednia do tworzenia platform społecznościowych (jak Facebook), zamkniętych społeczności i aplikacji SaaS, które nie wymagają intensywnej optymalizacji SEO.
- Jeśli chcesz zapewnić użytkownikom płynną i interaktywną obsługę, wybierz SPA. Aplikacje takie jak Mapy Google wykorzystują SPA, aby na bieżąco wprowadzać zmiany w miarę przemieszczania się użytkownika.
- SPA są idealne, gdy chcesz oferować aktualizacje aplikacji w czasie rzeczywistym, takie jak streaming danych, wykresy na żywo, powiadomienia, alerty itd.
- Wybierz SPA, jeśli zależy Ci na tym, aby oferować spójne i dynamiczne doświadczenie użytkownika na różnych systemach operacyjnych, przeglądarkach i urządzeniach.
Jeśli którykolwiek z powyższych punktów jest zgodny z Twoimi potrzebami, rozważ zastosowanie SPA. Przyjrzyjmy się teraz, jak tworzy się aplikacje jednostronicowe.
Jak tworzyć SPA?
Każdy projekt tworzenia oprogramowania, w tym SPA, wymaga trzech kluczowych aspektów: zespołu, czasu oraz narzędzi i technologii.
Zespół
Należy stworzyć zespół programistów z doświadczeniem w JavaScript, CSS i HTML, a także znajomością innych, powiązanych technologii. Do zespołu powinni wejść:
- Kierownicy projektów, którzy będą koordynować i nadzorować proces rozwoju
- Programiści JavaScript, którzy będą tworzyć wysokiej jakości kod frontendowy
- Projektanci UX/UI, którzy zadbają o estetykę aplikacji, uwzględniając jej użyteczność
- Inżynierowie oprogramowania backendowego, którzy zapewnią płynną integrację serwera z interfejsem aplikacji
- Specjaliści ds. kontroli jakości, którzy będą testować aplikację pod kątem błędów, aby nie wpływały one na jej działanie
Czas i budżet
Należy ustalić harmonogram tworzenia aplikacji, aby dotrzymać terminów i wprowadzić produkt na rynek we właściwym czasie. Harmonogram zależy od złożoności aplikacji, wymagań funkcjonalnych i wielkości zespołu. Należy przewidzieć odpowiednią ilość czasu na badania, planowanie i opracowanie usprawnionego procesu na każdym etapie rozwoju – od pisania kodu po projektowanie, testowanie i wdrożenie.
Trzeba też zaplanować środki i zasoby na utrzymanie aplikacji, aby rozwiązywać problemy, dodawać nowe funkcje, aktualizować treść itp. Należy również zadbać, aby wszystko mieściło się w ramach zaplanowanego budżetu. W tym celu trzeba mądrze przydzielać zadania i zasoby.
Narzędzia i technologie
Narzędzia i technologie są niezbędne do tworzenia aplikacji internetowych. Jak wspomniano wcześniej, JavaScript, CSS i HTML są podstawowymi technologiami, potrzebnymi do stworzenia SPA. Dodatkowo potrzebne są frameworki JavaScript, pozwalające na zbudowanie „szkieletu” aplikacji, Ajax (JS i XML) do implementacji interakcji, technologie backendowe (PHP, Node.js itp.) oraz baza danych (MongoDB, MySQL).
Przyjrzyjmy się bliżej frameworkom JavaScript, które są przydatne w programowaniu SPA.
Ember
Ember, czyli Ember.js, to doskonały framework JavaScript do tworzenia aplikacji jednostronicowych. Jest wydajny, sprawdzony w praktyce i stanowi solidną podstawę do budowania aplikacji. Posiada funkcjonalności, które pozwalają na tworzenie bogatych w funkcje interfejsów użytkownika, działających na wielu urządzeniach.
Architektura interfejsu użytkownika Ember jest skalowalna i wspiera duże, globalne firmy, takie jak Microsoft, Apple, Netflix, LinkedIn i inne. Jest to kompleksowy framework, który zawiera wszystko, co potrzebne, aby rozpocząć tworzenie aplikacji od pierwszego dnia.
Ember CLI działa jak „szkielet” aplikacji Ember i zapewnia generatory kodu do tworzenia nowych modułów, układania plików itp. Oferuje wbudowane środowisko z funkcją szybkiego przeładowywania, przebudowywania i uruchamiania testów. Aplikację można wdrożyć za pomocą jednego polecenia.
Router Ember jest doskonały i obejmuje asynchroniczne ładowanie danych, parametry zapytań i dynamiczne adresy URL. Posiada również bibliotekę dostępu do danych (Ember Data), kompleksowe testy i regularne aktualizacje wydajności.
Angular.js
Jeden z czołowych frameworków JavaScript, Angular.js, umożliwia sprawne tworzenie rozbudowanych aplikacji jednostronicowych. Pozwala na rozszerzenie możliwości HTML i oferuje środowisko, które jest szybkie w budowie, czytelne i ekspresywne.
Angular.js jest wysoce rozszerzalny i kompatybilny z wieloma bibliotekami. Można z łatwością zastąpić lub zmodyfikować dowolną funkcję, aby dopasować aplikację do specyficznych potrzeb i dostosować ją do własnego workflow.
Angular.js wykorzystuje wiązanie danych do aktualizacji widoku w oparciu o zmiany w modelu i eliminuje manipulację DOM. Można także wykorzystać kontrolery i kod JavaScript, aby ułatwić konserwację, testowanie i ponowne wykorzystanie kodu.
Komponenty można tworzyć za pomocą dyrektyw, komponentów wielokrotnego użytku i lokalizacji. Framework umożliwia również obsługę głębokich linków, walidację formularzy i efektywną komunikację z serwerem.
Backbone.js
Backend.js zapewnia solidną strukturę dla aplikacji, oferując modele, zdarzenia niestandardowe, wiązanie klucz-wartość, widoki z obsługą zdarzeń i kolekcje z wieloma funkcjami. Łączy się z API za pomocą interfejsu RESTful JSON.
Można wykorzystać router, aby aktualizować adres URL przeglądarki aplikacji i umożliwić użytkownikom dodawanie jej do zakładek i udostępnianie. Kod jest dostępny na GitHub i posiada licencję MIT. Do aplikacji korzystających z Backbone.js należą m.in. Hulu, Airbnb, Pandora, Trello, Stripe, Khan Academy, Bitbucket i WordPress.com.
Vue.js
Vue.js to progresywny framework JS, który oferuje kompleksowy ekosystem do tworzenia SPA. Ten projekt open-source na licencji MIT ułatwia tworzenie doskonałych interfejsów użytkownika dla aplikacji jednostronicowych.
Vue.js jest skalowalny i można go dostosować do konkretnych potrzeb projektu. Koncentruje się na warstwie widoku aplikacji i oferuje biblioteki do obsługi złożoności w większych aplikacjach jednostronicowych.
React
React to jedna z najpopularniejszych bibliotek JavaScript do tworzenia aplikacji jednostronicowych. Jest rozwijana i utrzymywana przez programistów z Facebooka (obecnie Meta). Jest to oprogramowanie open-source, do którego można współtworzyć kod.
Istnieje wiele powodów, dla których warto wybrać Reacta do stworzenia SPA. Oto niektóre z nich:
- Jest łatwy do opanowania, jeśli znasz JavaScript.
- Dokumentacja React jest najlepszym miejscem do rozpoczęcia nauki.
- Znajomość Reacta pomaga w tworzeniu aplikacji mobilnych za pomocą React Native, który bazuje na podobnych koncepcjach.
- Duża społeczność skupiona wokół Reacta, co przekłada się na dużą liczbę pakietów stron trzecich.
- Większość firm, takich jak Facebook, Bloomberg, Airbnb, Instagram i Skype, korzysta z biblioteki React do tworzenia interfejsu użytkownika.
Można śmiało stwierdzić, że React to obecnie najpopularniejsza biblioteka do tworzenia aplikacji internetowych. Warto ją wypróbować. Dostępnych jest wiele zasobów, które pomogą w nauce.
Podsumowanie 👨💻
Aplikacje jednostronicowe (SPA) są doskonałym wyborem, jeśli chcesz stworzyć responsywną, szybką i bogatą w funkcje aplikację do obsługi mediów społecznościowych, biznesu SaaS, aktualizacji na żywo itp. Określ swoje potrzeby i cele, aby zdecydować, czy SPA pasuje do Twojego projektu i wybierz odpowiedni framework JavaScript, aby rozpocząć pracę.
newsblog.pl