Що таке односторінкові програми? Приклади, фреймворки тощо

Односторінкові застосунки (SPA) є відмінним вибором для забезпечення виняткової взаємодії з користувачем. Вони відрізняються швидкістю, спрощеним процесом розробки та економним споживанням серверних ресурсів.

Не дивно, що їх популярність постійно зростає. Технологічні лідери, як Google, використовують SPA, зокрема Gmail та Google Maps, щоб задовольнити потреби користувачів.

Отже, якщо ви плануєте створити веб-застосунок, SPA може бути оптимальним варіантом, виходячи з ваших вимог до швидкодії, кросплатформної сумісності та розширених можливостей для вашого SaaS бізнесу, соціальної мережі чи інших цілей.

Але що ж таке SPA?

Давайте розглянемо односторінкові застосунки, їхні переваги та недоліки, а також способи їх створення.

Що таке односторінкові застосунки?

Односторінковий застосунок (SPA) – це веб-сторінка, веб-сайт або веб-застосунок, що функціонує у веб-браузері та завантажує лише один документ. Він не потребує перезавантаження сторінки під час використання, і основна частина його контенту залишається незмінною, оновлюється лише певна частина. Коли потрібно оновити контент, SPA використовує для цього JavaScript API.

Таким чином, користувачі можуть переглядати веб-сайт, не завантажуючи кожен раз нову сторінку та дані з сервера. Це підвищує продуктивність і створює відчуття роботи з нативним застосунком. SPA забезпечують користувачам більш динамічний веб-досвід, дозволяючи їм перебувати в єдиному, зручному веб-просторі.

Приклади SPA

Gmail, Facebook, Trello, Google Maps – це односторінкові застосунки, які пропонують відмінну взаємодію з користувачем у веб-браузері без перезавантаження сторінки.

Наприклад, коли ви відкриваєте пошту Gmail, під час переміщення між розділами нічого не змінюється. Заголовок та бічна панель у папці “Вхідні” залишаються тими ж, і коли надходить новий лист, він швидко відображає зміни, завантажуючи контент через JavaScript.

Як працюють SPA?

Архітектура односторінкових застосунків доволі проста. Вона включає технології візуалізації як на стороні клієнта, так і на стороні сервера.

Уявімо, що ви хочете відвідати веб-сторінку. Коли ви вводите її адресу у браузері, він відправляє запит на сервер, який надсилає у відповідь HTML-документ.

У випадку з SPA, сервер надсилає HTML-документ лише для першого запиту, а для наступних запитів надсилає дані у форматі JSON. Це означає, що SPA перезаписує контент поточної сторінки, а не перезавантажує всю сторінку. Отже, немає потреби чекати додаткового перезавантаження, що робить роботу швидшою. Завдяки цій особливості SPA працює як нативний застосунок.

Односторінкові застосунки відрізняються від багатосторінкових застосунків (MPA). MPA – це веб-застосунки з кількома сторінками, які перезавантажуються, коли користувач запитує нові дані.

Початкове завантаження SPA може зайняти трохи часу, але після завантаження вони забезпечують більш швидку та плавну навігацію. MPA можуть бути відносно повільними та вимагають якісного інтернет-з’єднання, особливо при наявності графічних елементів. Приклади MPA: Amazon та Google Docs.

Які переваги SPA? 👍

Більшість ресурсів, таких як HTML, JavaScript та CSS, необхідних для роботи SPA, завантажуються лише один раз, і не потребують перезавантаження під час використання. Змінюється тільки передача даних, що робить SPA дуже чутливими. Розглянемо детальніше переваги SPA:

Вища швидкість

Веб-застосунки повинні забезпечувати швидшу роботу, щоб не затримувати користувачів. SPA забезпечують менший час відгуку, оскільки немає необхідності перезавантажувати всю сторінку – змінюються лише дані у запитаних частинах контенту. Це значно підвищує швидкість роботи веб-застосунку.

Покращений досвід користувача

Хороший досвід користувача є критично важливим для успіху застосунку. Багато досліджень показують, що користувачі відмовляються від сторінок, які є повільними та незручними. Завдяки SPA користувачам не потрібно кожен раз чекати повного перезавантаження контенту. Вони можуть отримувати необхідну інформацію швидше, що покращує їхній досвід використання.

Ефективне кешування

Односторінкові застосунки здатні ефективно кешувати дані, оскільки запит до сервера відправляється лише один раз, а потім оновлюються інші дані. Завдяки цьому можна використовувати застосунок навіть в режимі офлайн. Якщо з’єднання користувача обривається, локальні дані можуть бути синхронізовані з сервером після відновлення з’єднання.

Спрощена розробка

Розробка SPA простіша, оскільки розробникам не потрібно витрачати багато часу на написання коду та відтворення сторінок на сервері. Вони можуть повторно використовувати код на сервері та відокремити SPA від інтерфейсу користувача. Це означає, що команди розробки фронтенду та бекенду можуть зосередитися на своїх завданнях незалежно один від одного.

Чому це так?

Розробка фронтенду в SPA спрощується завдяки роз’єднаній архітектурі, де інтерфейс користувача відділений від внутрішніх служб. Оскільки ключові функції серверної частини бізнесу не змінюються, ваші клієнти можуть мати стабільний досвід користування застосунком, наприклад, при реєстрації чи заповненні форми. Ви також можете зберегти той самий контент, змінюючи лише його вигляд.

Коли логіка сервера та дані відокремлені від того, як вони представлені, ви перетворюєте застосунок на сервіс, що дозволяє розробникам створювати різні шляхи зовнішнього інтерфейсу та відображати цей сервіс. Це також дає змогу створювати, експериментувати та розгортати інтерфейс, не турбуючись про технології бекенду.

Легке налагодження

Налагодження застосунку є важливим для забезпечення його оптимальної роботи, виявлення та усунення помилок, які можуть уповільнювати його роботу.

Односторінкові застосунки легко налагоджувати за допомогою Google Chrome, оскільки вони створені з використанням таких популярних фреймворків як React, Angular, Vue.js тощо. Ви можете легко відстежувати та досліджувати елементи сторінки, дані та мережеві операції.

Крім того, налагодження в SPA простіше, ніж у MPA, оскільки SPA мають власні інструменти розробника для Chrome. Розробники можуть переглядати відтворення JS-коду в браузері та налагоджувати SPA, замість того, щоб переглядати тисячі рядків коду. Інструменти налагодження Chrome також допомагають аналізувати елементи сторінки, запити даних з сервера та кешування даних.

Менше споживання ресурсів

Односторінкові застосунки споживають менше трафіку, оскільки завантажують сторінку лише один раз. Вони також добре працюють в регіонах із повільним з’єднанням, що робить їх зручними для всіх. Крім того, вони можуть працювати в автономному режимі, зберігаючи дані, що дає змогу працювати з ними без постійного підключення до інтернету, на відміну від MPA, як Google Docs.

Кросплатформна сумісність

Розробники можуть створювати застосунки, які працюють в будь-якій операційній системі, пристрої та браузері, використовуючи єдину кодову базу. Це також покращує досвід клієнтів, оскільки вони можуть користуватися SPA де завгодно.

Розробники можуть легко створювати багатофункціональні застосунки, наприклад, інтегрувати аналітику в режимі реального часу при розробці програми для редагування контенту.

Однак, є і певні недоліки, пов’язані зі SPA.

Недоліки SPA 👎

Низька ефективність SEO

Архітектура SPA передбачає лише одну сторінку з єдиною URL-адресою. Це обмежує можливості SPA щодо оптимізації для пошукових систем (SEO). Технології SEO допомагають підвищити рейтинг сайту в результатах пошукової системи, що є дуже важливим в умовах високої конкуренції.

Оскільки існує лише одна URL-адреса без змін, оптимізувати її для SEO складно. SPA не вистачає індексації, хорошої аналітики, унікальних посилань, метаданих тощо. Такі сторінки важко скануються пошуковими роботами, що ускладнює оптимізацію.

Інтернет-загрози

SPA є більш вразливими до онлайн-загроз, таких як міжсайтовий скриптинг (XSS), ніж MPA. Зловмисники можуть використовувати XSS для впровадження клієнтських скриптів у веб-застосунок та компрометувати його. Крім того, контроль доступу на рівні операційної системи не є жорстким, що може розкрити конфіденційні дані та функції, якщо розробники не вживають відповідних заходів.

Час початкового завантаження

Хоча SPA відрізняються чудовою продуктивністю та швидкістю, завантаження всього сайту може зайняти певний час. Це може дратувати деяких користувачів, які можуть не відкрити програму знову.

Історія браузера

SPA не зберігають історію браузера. Якщо ви перевірите історію, ви побачите лише посилання на SPA для всього сайту. Також, ви не можете переміщатися назад та вперед всередині SPA. Натискання кнопки “Назад” переведе вас на попередню сторінку, а не на попередній стан. Проте, цей недолік можна нівелювати за допомогою HTML5 History API.

Коли варто використовувати SPA?

Як ви могли побачити, SPA мають як багато переваг, так і певні недоліки. Тому, не варто стверджувати, що SPA – це завжди добре або завжди погано. Вибір на користь SPA залежить від ваших вимог та цілей.

  • Якщо ви хочете створити веб-сайт з меншим об’ємом даних та динамічною платформою, ви можете використовувати односторінкові застосунки.
  • Якщо ви плануєте створити мобільний застосунок в майбутньому, ви можете використовувати внутрішній API як для веб-сайту, так і для мобільного застосунку.
  • Архітектура SPA підходить для створення соціальних мереж (наприклад, Facebook), закритих спільнот і платформ SaaS, оскільки вони не потребують значної SEO-оптимізації.
  • Якщо ви хочете забезпечити безперебійну взаємодію з користувачем, обирайте SPA. Односторінкові застосунки, такі як Google Maps, використовують цей підхід для забезпечення оновлень в реальному часі, коли користувачі переміщаються між локаціями.
  • SPA також є хорошим вибором, якщо ви хочете пропонувати оновлення програми в реальному часі для таких цілей, як потокове передавання даних, діаграми, сповіщення та попередження.
  • Вибирайте SPA, якщо вам потрібен нативний, узгоджений та динамічний досвід користувача на різних операційних системах, браузерах та пристроях.

Отже, якщо ви бачите відповідність хоча б одному з цих пунктів, ви можете розглядати SPA. Розгляньмо, як створювати односторінкові застосунки.

Як створити SPA?

Будь-яка розробка програмного забезпечення, включно зі SPA, вимагає наявності команди, часу та відповідних інструментів та технологій.

Команда

Вам потрібна команда розробників, які мають досвід роботи з JavaScript, CSS та HTML, а також знання інших пов’язаних технологій. Ваша команда має складатися з:

  • Менеджери проектів, які керують командою та контролюють процес розробки.
  • Розробники JavaScript для написання якісного коду інтерфейсу.
  • Дизайнери UX/UI, що створюють зручний та привабливий дизайн застосунку.
  • Інженери-розробники програмного забезпечення, які забезпечують безперебійний зв’язок між сервером та інтерфейсом застосунку.
  • Спеціалісти з контролю якості, які тестують застосунок на наявність помилок та багів, щоб забезпечити його безперебійну роботу.

Час та бюджет

Визначте часові рамки для розробки вашого застосунку, щоб забезпечити його своєчасний вихід на ринок. Складіть графік з урахуванням складності програми, вимог до функцій та розміру команди. Приділіть достатньо часу дослідженню, плануванню та розробці спрощеного процесу для кожного етапу розробки, від написання коду до проектування, тестування та розгортання.

Також необхідно мати плани та ресурси для обслуговування програми, щоб вирішувати проблеми, додавати нові функції та оновлювати контент. Переконайтеся, що все відповідає вашому бюджету. Для цього розумно розподіляйте ресурси та членів команди.

Інструменти та технології

Інструменти та технології мають вирішальне значення для розробки веб-застосунків. Як згадувалося раніше, JavaScript, CSS та HTML – це три основні технології, які потрібні для розробки SPA. Крім того, вам знадобляться інші інструменти, наприклад JavaScript-фреймворки для створення “каркаса” програми, Ajax (JS та XML) для розгортання, серверні технології, такі як PHP, Node.js, та база даних, наприклад MongoDB або MySQL.

Розгляньмо детальніше фреймворки JavaScript, які підходять для розробки SPA.

Ember.js

Ember.js — це потужний JavaScript-фреймворк для створення односторінкових застосунків. Він є продуктивним та перевіреним часом, що забезпечує надійну основу для вашого застосунку. Він має можливості, необхідні для створення багатофункціональних інтерфейсів користувача, які працюють на різних пристроях.

Інтерфейсна архітектура Ember є масштабованою і підтримує такі відомі компанії, як Microsoft, Apple, Netflix, LinkedIn тощо. Ember – це фреймворк “з коробки”, який надає все необхідне для початку розробки.

Ember CLI є основою для розробки Ember і забезпечує генератори коду для створення нових об’єктів, впорядкування файлів тощо. Він надає вбудоване середовище зі швидким автоматичним перезавантаженням, перебудовою та тестуванням. Ви також можете швидко розгорнути свій застосунок за допомогою однієї команди.

Крім того, маршрутизатор Ember є чудовим та має асинхронне завантаження даних, параметри запиту та динамічні URL-адреси. Він також має повнофункціональну бібліотеку для доступу до даних (відому як Ember Data), комплексне тестування та безкоштовне оновлення продуктивності.

Angular.js

Angular.js – це один з найкращих JavaScript-фреймворків, який допоможе вам ефективно створити односторінковий застосунок з потужними можливостями. Він дозволяє розширити можливості HTML вашого застосунку та пропонує середовище, яке швидко створюється, є зрозумілим та виразним.

Angular.js є дуже розширюваним та сумісним з різними бібліотеками. Ви можете легко замінити або змінити будь-яку функцію, щоб налаштувати застосунок відповідно до ваших потреб та робочого процесу розробки.

Angular.js використовує зв’язування даних для оновлення відображення на основі змін моделі та усуває маніпуляції DOM. Ви можете використовувати контролери та простий JavaScript, що допомагає вам легко підтримувати, тестувати та повторно використовувати свій код.

Ви можете створювати компоненти за допомогою директив, повторно використовувати компоненти та використовувати локалізацію. Також можна використовувати глибокі посилання, перевірку форм та налагодити ефективний зв’язок з сервером.

Backbone.js

Backbone.js надає структуру для застосунків з моделями, кастомними подіями, зв’язуванням ключів і значень, представленнями з обробкою подій та колекціями з різними функціями. Він підключається до вашого API за допомогою інтерфейсу RESTful JSON.

Ви можете використовувати його маршрутизатор для оновлення URL-адреси браузера вашого застосунку та дозволити користувачам створювати закладки та поширювати посилання. Код доступний на GitHub та ліцензований за ліцензією MIT. Деякі з застосунків, що використовують Backbone.js: Hulu, Airbnb, Pandora, Trello, Stripe, Khan Academy, Bitbucket, WordPress.com та інші.

Vue.js

Vue.js – це прогресивний фреймворк JS, що пропонує універсальну екосистему, яка допоможе створити ваш SPA. Цей проект з відкритим кодом, ліцензований MIT, спрощує створення чудового інтерфейсу користувача для односторінкових застосунків.

Vue.js спроектований таким чином, щоб бути адаптивним та масштабуватися між фреймворком і бібліотекою, залежно від сценарію використання. Його бібліотека фокусується на рівні відображення застосунку та пропонує бібліотеки для вирішення складних задач у великих односторінкових застосунках.

React

React – одна з найпопулярніших JavaScript-бібліотек для створення односторінкових застосунків. Її розроблено та підтримується розробниками Facebook (тепер Meta). Це проект з відкритим кодом, в який ви також можете зробити свій внесок.

Є багато причин вибрати React для розробки наступного SPA. Ось деякі з них:

  • React є легким для освоєння, якщо ви розробник JavaScript.
  • Документація React є чудовою відправною точкою для навчання.
  • Вивчення концепцій React допоможе вам створювати мобільні застосунки за допомогою React Native, який базується на подібних концепціях.
  • Велика спільнота означає велику кількість сторонніх пакетів.
  • Більшість компаній, таких як Facebook, Bloomberg, Airbnb, Instagram, Skype та інші, використовують бібліотеку React для розробки інтерфейсу користувача.

Не буде перебільшенням сказати, що React є найпопулярнішою бібліотекою для розробки веб-застосунків на сьогоднішній день. Спробуйте, і вам сподобається. Скористайтеся цими ресурсами, щоб вивчити React, якщо є потреба.

Висновок 👨‍💻

Односторінкові застосунки (SPA) можуть бути корисними, якщо ви хочете створити швидкий та багатофункціональний застосунок для соціальних мереж, SaaS-бізнесу, оновлень у реальному часі тощо. Визначте свої вимоги та цілі, щоб зрозуміти, чи SPA підходить для вашого процесу розробки, та виберіть відповідний фреймворк JavaScript, щоб розпочати роботу.