Service Worker 生命周期

Service Worker 的使用过程很简单，所处理的事情也相对单一，我们基本上需要做的就是利用这个 API 做好站点的缓存策略。在页面脚本中注册 Service Worker 文件所在的 URL。Worker 就可以开始激活了，激活后的 Service Worker 可以监听当前域下的功能性事件，比如资源请求（fetch）、推送通知（push）、后台同步（sync）。在这一系列的流程中，从 Service Worker 的注册到消失，经历了生命周期中不同的状态。

如何工作

我们之前 介绍 了这么多 Service Worker 相关的背景和现状，我们已经知道 Service Worker 是干嘛的了，但是我们还不是很清楚它具体是怎么运作起来的。

通常我们如果要使用 Service Worker 基本就是以下几个步骤：

  • 首先我们需要在页面的 JavaScript 主线程中使用 serviceWorkerContainer.register() 来注册 Service Worker ，在注册的过程中，浏览器会在后台启动尝试 Service Worker 的安装步骤。

  • 如果注册成功，Service Worker 在 ServiceWorkerGlobalScope 环境中运行； 这是一个特殊的 worker context，与主脚本的运行线程相独立，同时也没有访问 DOM 的能力。

  • 后台开始安装步骤， 通常在安装的过程中需要缓存一些静态资源。如果所有的资源成功缓存则安装成功，如果有任何静态资源缓存失败则安装失败，在这里失败的不要紧，会自动继续安装直到安装成功，如果安装不成功无法进行下一步 — 激活 Service Worker。

  • 开始激活 Service Worker，必须要在 Service Worker 安装成功之后，才能开始激活步骤，当 Service Worker 安装完成后，会接收到一个激活事件（activate event）。激活事件的处理函数中，主要操作是清理旧版本的 Service Worker 脚本中使用资源。

  • 激活成功后 Service Worker 可以控制页面了，但是只针对在成功注册了 Service Worker 后打开的页面。也就是说，页面打开时有没有 Service Worker，决定了接下来页面的生命周期内受不受 Service Worker 控制。所以，只有当页面刷新后，之前不受 Service Worker 控制的页面才有可能被控制起来。

生命周期

我们已经知道了，Service Worker 的工作原理是基于注册、安装、激活等步骤在浏览器 js 主线程中独立分担缓存任务的，那么我们如何在这些 API 自身一系列的操作中进行一些我们自己想让 worker 干的事情呢？

这里我们需要了解一下 Service Worker 的生命周期的概念，这有利于我们学会在各个生命周期的阶段进行有目的性的回调，让我们自定义的工作在 Service Worker 中正确有效的开展下去。MDN 给出了详细的 Service Worker 生命周期图：

Service Worker 生命周期

我们可以看到生命周期分为这么几个状态 安装中, 安装后, 激活中, 激活后, 废弃

  • 安装( installing )：这个状态发生在 Service Worker 注册之后，表示开始安装，触发 install 事件回调指定一些静态资源进行离线缓存。

install 事件回调中有两个方法：

  • event.waitUntil()：传入一个 Promise 为参数，等到该 Promise 为 resolve 状态为止。

  • self.skipWaiting()：self 是当前 context 的 global 变量，执行该方法表示强制当前处在 waiting 状态的 Service Worker 进入 activate 状态。

  • 安装后( installed )：Service Worker 已经完成了安装，并且等待其他的 Service Worker 线程被关闭。

  • 激活( activating )：在这个状态下没有被其他的 Service Worker 控制的客户端，允许当前的 worker 完成安装，并且清除了其他的 worker 以及关联缓存的旧缓存资源，等待新的 Service Worker 线程被激活。

activate 回调中有两个方法：

  • event.waitUntil()：传入一个 Promise 为参数，等到该 Promise 为 resolve 状态为止。

  • self.clients.claim()：在 activate 事件回调中执行该方法表示取得页面的控制权, 这样之后打开页面都会使用版本更新的缓存。旧的 Service Worker 脚本不再控制着页面，之后会被停止。

  • 激活后( activated )：在这个状态会处理 activate 事件回调 (提供了更新缓存策略的机会)。并可以处理功能性的事件 fetch (请求)、sync (后台同步)、push (推送)。

  • 废弃状态 ( redundant )：这个状态表示一个 Service Worker 的生命周期结束。

这里特别说明一下，进入废弃 (redundant) 状态的原因可能为这几种：

  • 安装 (install) 失败

  • 激活 (activating) 失败

  • 新版本的 Service Worker 替换了它并成为激活状态

支持的事件

MDN 也列出了 Service Worker 所有支持的事件：

Service Worker 支持的所有事件

  • install：Service Worker 安装成功后被触发的事件，在事件处理函数中可以添加需要缓存的文件（详见 使用 Service Worker ）

  • activate：当 Service Worker 安装完成后并进入激活状态，会触发 activate 事件。通过监听 activate 事件你可以做一些预处理，如对旧版本的更新、对无用缓存的清理等。（详见 更新 Service Worker ）

  • message：Service Worker 运行于独立 context 中，无法直接访问当前页面主线程的 DOM 等信息，但是通过 postMessage API，可以实现他们之间的消息传递，这样主线程就可以接受 Service Worker 的指令操作 DOM。

Service Worker 有几个重要的功能性的的事件，这些功能性的事件支撑和实现了 Service Worker 的特性。

  • fetch (请求)：当浏览器在当前指定的 scope 下发起请求时，会触发 fetch 事件，并得到传有 response 参数的回调函数，回调中就可以做各种代理缓存的事情了。

  • push (推送)：push 事件是为推送准备的。不过首先需要了解一下 Notification API 和 PUSH API。通过 PUSH API，当订阅了推送服务后，可以使用推送方式唤醒 Service Worker 以响应来自系统消息传递服务的消息，即使用户已经关闭了页面。

  • sync (后台同步)：sync 事件由 background sync (后台同步)发出。background sync 配合 Service Worker 推出的 API，用于为 Service Worker 提供一个可以实现注册和监听同步处理的方法。但它还不在 W3C Web API 标准中。在 Chrome 中这也只是一个实验性功能，需要访问 chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features ，开启该功能，然后重启生效。