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Workbox-webpack-plugin 使用指南与实践

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繁依Fanyi

发布于 2024-09-14 12:32:24

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Workbox-webpack-plugin 最新版使用全解

1. 简介

Workbox-webpack-plugin 是 Google 开发的用于渐进式 Web 应用（PWA）的插件，通过缓存静态资源及优化加载速度来提升用户体验。它集成了 Webpack 的打包流程，可以自动生成和管理 Service Worker，帮助开发者轻松为应用添加离线缓存能力。

2. 安装与初始化

首先，确保在项目中安装了该插件：

npm install workbox-webpack-plugin --save-dev

安装完成后，将插件集成到 Webpack 配置中：

const { GenerateSW } = require('workbox-webpack-plugin');

module.exports = {
  plugins: [
    new GenerateSW({
      // 基础配置
    }),
  ],
};

3. 工作模式

workbox-webpack-plugin 提供了两种主要模式：

GenerateSW：自动生成并管理 Service Worker 文件，适合快速集成 PWA 支持。
InjectManifest：允许手动编写和控制 Service Worker 逻辑，适合需要更高自定义能力的场景。

4. 配置字段详解

4.1 `GenerateSW` 配置选项

GenerateSW 模式默认会自动生成一个 Service Worker 文件，以下是常用配置：

swDest: 指定生成的 Service Worker 文件的输出路径，默认 service-worker.js。

new GenerateSW({
swDest: 'custom-service-worker.js',
});

exclude: 用于排除不需要缓存的文件，常用于忽略 .map 文件等。

new GenerateSW({
exclude: [/\.map$/, /manifest\.json$/],
});

clientsClaim: 启用该选项可以让新生成的 Service Worker 在激活后立即接管所有页面。

new GenerateSW({
clientsClaim: true,
});

skipWaiting: 允许新的 Service Worker 在安装后立即激活，不用等到旧的 Service Worker 终止。

new GenerateSW({
skipWaiting: true,
});

runtimeCaching: 用于配置运行时缓存策略，开发者可以自定义缓存哪些动态请求。

new GenerateSW({
runtimeCaching: [
    {
    urlPattern: /\.(?:png|jpg|jpeg|svg)$/, // 匹配图片资源
    handler: 'CacheFirst',  // 缓存优先策略
    options: {
        cacheName: 'image-cache',
        expiration: {
        maxEntries: 50,  // 最多缓存50个条目
        maxAgeSeconds: 30 * 24 * 60 * 60,  // 30天过期
        },
    },
    },
],
});

offlineGoogleAnalytics: 如果需要跟踪离线时的 Google Analytics 数据，可以启用此选项。

new GenerateSW({
offlineGoogleAnalytics: true,
});

4.2 `InjectManifest` 配置选项

InjectManifest 提供了更高的自定义能力，允许开发者手动编写 Service Worker 文件：

const { InjectManifest } = require('workbox-webpack-plugin');

module.exports = {
  plugins: [
    new InjectManifest({
      swSrc: './src/custom-sw.js',  // 指定自定义的 Service Worker 源文件
      swDest: 'service-worker.js',  // 输出文件名
    }),
  ],
};

该模式适合需要自定义复杂缓存逻辑的场景。Service Worker 文件可以包含更多的控制逻辑和策略，而不依赖 Workbox 自动生成的 Service Worker。

5. 缓存策略详解

Workbox 支持多种缓存策略，每种策略适用于不同的资源类型和场景。

CacheFirst：优先使用缓存，只有在缓存中没有找到资源时才会从网络获取。

{
handler: 'CacheFirst',
}

NetworkFirst：优先从网络获取资源，只有在网络不可用时才会从缓存中读取数据，适合动态数据或 API 请求。

{
handler: 'NetworkFirst',
}

StaleWhileRevalidate：快速返回缓存中的资源，同时在后台进行网络请求更新缓存。适合资源更新频率较高的场景。

{
handler: 'StaleWhileRevalidate',
}

6. 进阶配置

6.1 缓存资源版本控制

Workbox 通过为缓存的资源生成唯一的 hash 值来控制缓存的更新，每当资源内容变化时，Workbox 会生成新的缓存并更新 Service Worker。

new GenerateSW({
  globDirectory: 'dist/',
  globPatterns: ['**/*.{html,js,css}'],
});

6.2 调试与监控

开发过程中可以通过 Workbox 提供的调试工具监控缓存的情况。例如，使用 workbox-window 来监听 Service Worker 的更新状态。

import { Workbox } from 'workbox-window';

if ('serviceWorker' in navigator) {
  const wb = new Workbox('/service-worker.js');
  
  wb.addEventListener('waiting', () => {
    console.log('New service worker waiting to activate.');
  });

  wb.register();
}

7. 完整项目示例

以下是一个完整的 Webpack 项目示例，结合 GenerateSW 模式配置静态资源预缓存和运行时缓存：

const { GenerateSW } = require('workbox-webpack-plugin');
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    filename: 'bundle.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
  plugins: [
    new GenerateSW({
      clientsClaim: true,
      skipWaiting: true,
      runtimeCaching: [
        {
          urlPattern: /\.(?:png|jpg|jpeg|svg)$/,
          handler: 'CacheFirst',
          options: {
            cacheName: 'images',
            expiration: {
              maxEntries: 50,
              maxAgeSeconds: 30 * 24 * 60 * 60, // 30天
            },
          },
        },
        {
          urlPattern: /^https:\/\/api\.example\.com\//,
          handler: 'NetworkFirst',
          options: {
            cacheName: 'api-cache',
            networkTimeoutSeconds: 10, // 超过10秒返回缓存
          },
        },
      ],
    }),
  ],
};

8. 实践中的常见问题

缓存爆炸：由于缓存的资源过多，导致缓存空间占满。可以通过 maxEntries 和 maxAgeSeconds 控制缓存的大小和生命周期。

expiration: {
    maxEntries: 50,
    maxAgeSeconds: 60 * 60 * 24 * 30,  // 30天
}

Service Worker 更新问题：在更新缓存策略时，如果未能即时生效，可能是由于旧的 Service Worker 仍在运行。可以通过 skipWaiting 和 clientsClaim 强制立即激活新 Service Worker。
调试困难：可以通过 Chrome DevTools 的 Application 面板查看 Service Worker 和缓存的具体情况。

9. 总结

workbox-webpack-plugin 是实现渐进式 Web 应用的强大工具，帮助开发者快速集成 PWA 功能。通过它，我们可以轻松实现静态资源的预缓存、运行时缓存、自动缓存更新等功能，从而提升应用的离线能力和加载性能。在实际项目中，结合业务需求灵活使用 Workbox 的各项配置，将大大提升应用的用户体验和性能表现。

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