JavaScript是如何工作的:Web推送通知的机制

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这是专门探索 JavaScript 及其所构建的组件的系列文章的第9篇。

如果你错过了前面的章节,可以在这里找到它们:

  1. JavaScript是如何工作的:引擎,运行时和调用堆栈的概述!
  2. JavaScript是如何工作的:深入V8引擎&编写优化代码的5个技巧!
  3. JavaScript如何工作:内存管理+如何处理4个常见的内存泄漏 !
  4. JavaScript是如何工作的:事件循环和异步编程的崛起+ 5种使用 async/await 更好地编码方式!
  5. JavaScript是如何工作: 深入探索 websocket 和HTTP/2与SSE +如何选择正确的路径!
  6. JavaScript是如何工作的:与 WebAssembly比较 及其使用场景 !
  7. JavaScript是如何工作的:Web Workers的构建块+ 5个使用他们的场景
  8. JavaScript 是如何工作的:Service Worker 的生命周期及使用场景

推送通知在移动端非常常见。在 Web 端,尽管开发人员对其功能的需求很高,但出于某些原因,推送通知被引入 Web 的时间比较晚。

简介

Web 推送通知允许用户在 Web 应用程序需要更新时选择是否接收更新消息,目的是在重新吸引用户群注意的更新信息通常是对用户来说有趣、重要、实时的内容。

推送通知的基础是我们 上一篇 讲的 Service Workers。

在这种情况下,使用 Service Worker 的原因是它们在后台工作。这对于推送通知非常有用,因为这意味着只有当用户与通知本身进行交互时,它们的代码才会被执行。

推送和通知

推送和通知都有各自的 API

  • 推送 — 当服务器向 Service Worker 提供信息时调用它。
  • 通知 — 这是 Service Worker 或web应用程序中向用户显示信息的脚本的操作。

推送 ( Push )

实现 Push 一般的三个步骤:

  1. UI — 添加必要的客户端逻辑来订阅推送的用户。这是 Web 应用程序 UI 需要的 JavaScript 逻辑,以便用户能够自己注册来推送消息。
  2. 发送推送通知 — 在服务器上实现 API 调用,该调用触发到用户设备的推送消息。
  3. 接受推送消息 — 在推送消息到达浏览器时处理它。

接下来讨论更详细的过程。

浏览器支持检测

首先,我们需要检查当前浏览器是否支持推送消息,可以通过两个简单的检查来判断是否支持推送消息:

  1. 检查 navigator 对象上的 serviceWorker
  2. 检查 window 对象上的 PushManager

代码如下:

图片描述

注册 Service Worker

如果浏览器支持该功能,下一步骤就是注册 Service Worker。

如何注册 Service Worker,上一篇文章 JavaScript 是如何工作的:Service Worker 的生命周期及使用场景 里面就有讲过了。

请求许可

Service Worker 注册后,我们就可以开始订阅该用户。为此,我们需要得到用户的许可才能给用户发送推送消息。

获得权限的 API 相对简单,但是缺点是,API 已经 从回调更改为返回 Promise。这就引入了一个问题:我们不知道当前浏览器实现了 API 的哪个版本,因此必须同时实现和处理这两个版本,如下:

图片描述

调用 Notification.requestpermission() 会在浏览器显示如下提示:

图片描述

一旦权限被授予、关闭或阻塞,我们将会接收分别对应的一个字符串:granteddefaultdenied

请记住,如果用户单击了 Block 按钮,你的 Web 应用程序将无法再次请求用户的权限,直到他们通过更改权限状态手动 “解除” 你的应用程序的权限,此选项隐藏在设置面板中。

使用 PushManager 订阅用户

一旦注册了 Service Worker 并获得了许可,就可以在注册 Service Worker 时通过调用registration.pushManager.subscribe() 订阅用户。

整个代码片段可如下(包括注册 Service Worker):

图片描述

registration.pushManager.subscribe(options) 接受一个 options 对象,它包含必要参数和可选参数:

  • userVisibleOnly: 布尔值,表示返回的推送订阅将只能被用于对用户可见的消息。
  • applicationServerKey:推送服务器用来向客户端应用发送消息的公钥。该值是应用程序服务器生成的签名密钥对的一部分,可使用在 P-256 曲线上实现的椭圆曲线数字签名(ECDSA)。可以是 DOMStringArrayBuffer

你的服务器需要生成一对 application server keys ——这些密钥也称为 VAPID 密钥,它们是服务器特有的。它们是一对公钥和私钥。私钥秘密存储在你的终端,而公钥则与客户端交换。这些键允许推送服务知道哪个应用服务器订阅了某个用户,并确保触发该用户的推送消息的服务器是同一台服务器。

你只需要为应用程序创建一次 私钥/公钥对,一种方法是访问 https://web-push-codelab.glit...

在订阅用户时,浏览器将 applicationServerKey(公共密钥)传递给推送服务,这意味着推送服务可以将应用程序的公共密钥绑定到用户的 PushSubscription

流程大概是这样的:

  • 加载 Web 应用程序后,通过调用 subscribe()方法传递服务器密钥。
  • 浏览器向一个推送服务发出网络请求,该服务将生成一个端点,将该端点与密钥关联,并将该端点返回给浏览器。
  • 浏览器将把这个端点添加到 PushSubscription 对象中,该对象通过 返回 subscribe()promise 得到 。

之后,只要你想推送消息,都需要创建一个 授权头(Authorization header),其中包含使用应用服务器的私钥签名的信息。当推送服务接收到发送推送消息的请求时,它将通过查找已链接到该特定端点的公钥(第二步)来验证消息头。

PushSubscription 对象

PushSubscription 对象包含向用户的设备发送推送消息所需的所有信息,如下:

{
  "endpoint": "https://domain.pushservice.com/some-id",
  "keys": {
    "p256dh":
"BIPUL12DLfytvTajnryr3PJdAgXS3HGMlLqndGcJGabyhHheJYlNGCeXl1dn18gSJ1WArAPIxr4gK0_dQds4yiI=",
    "auth":"FPssMOQPmLmXWmdSTdbKVw=="
  }
}

  • endpoint: 推送服务的 URL,要触发推送消息,post请求。
  • keys: 该对象包含用于加密通过推送消息发送的消息数据的值。

一旦用户被订阅,并且你有了 PushSubscription 对象,就需要将其发送到服务器。在服务器上,你存对数据库的订阅,从现在开始使用它向该用户发送推送消息。

图片描述

发送推送消息

当你想向用户发送推送消息时,首先需要的是推送服务。通过 API 调用告诉服务器你现在需要要发送什么数据、向谁发送消息以及关于如何发送消息的任何标准。通常,这个 API 调用是在服务器上完成的。

推送服务

推送服务是接收请求、验证请求并将推送消息发送到对应的浏览器。

请注意,推送服务不是由你管理的——它是一个第三方服务。你的服务器是通过 API 与 推送服务通信的服务器。推送服务的一个例子是 谷歌的FCM

推送服务处理所有繁重的任务,比如,如果浏览器处于脱机状态,推送服务会在发送相应消息之前对消息进行排队,等待浏览器的再次联机。

每个浏览器都可以使用他们想要的任何推送服务,这是开发人员无法控制的。然而,所有的推送服务都有相同的 Api,所以这不会造成实现困难。

为了获得处理推送消息请求的 URL,需要检查 PushSubscription 对象中端点的存储值。

推送服务 API

推送服务 API 提供了一种向用户发送消息的方法。API 是 Web 协议,它是一个 IETF 标准,定义了如何对推送服务进行 API 调用。

使用推送消息发送的数据必须加密。这样,就可以阻止推送服务查看发送的数据。这一点很重要,因为浏览器决定使用哪个推送服务(它可能正在使用不受信任且不够安全的某个推送服务)。

对于每条推送消息,也可以给出如下说明:

  • TTL  — 定义消息在删除和未发送之前应排队多长时间。
  • 优先级 — 定义每个消息的优先级,推送服务只发送高优先级的消息,确保用户因为一些突发情况关机或者断电等。
  • 主题 — 为推送消息提供一个主题名称,该名称将用相同的主题替换挂起的消息,这样,一旦设备处于活动状态,用户就不会收到过时的信息。

图片描述

浏览器中的推送事件

一旦按照上面的解释将消息发送到推送服务,该消息将处于挂起状态,直到发生以下情况之一:

  • 设备上线
  • 消息由于 TTL 而在队列上过期

当推送服务传递消息时,浏览器将接收它,解密它,并在的 Service Worker 中分派一个 push 事件。这里最重要的是,即使 Web 页面没有打开,浏览器也可以执行你的 Service Worker。流程如下:

  • 推送消息到达浏览器,浏览器解密它
  • 浏览器唤醒 Service Worker
  • push 事件被分发给 Service Worker

设置推送事件监听器的代码应该与用 JavaScript 编写的任何其他事件监听器类似:

self.addEventListener('push', function(event) {
  if (event.data) {
    console.log('This push event has data: ', event.data.text());
  } else {
    console.log('This push event has no data.');
  }
});

需要了解 Service Worker 的一点是,你没有 Service Worker 代码运行时长的控制权。浏览器决定何时将其唤醒以及何时终止它。

在 Service Worker 中,event.waitUntil(promise),告诉浏览器在该promse 未完成之前工作将一直进行中,如果它希望完成该工作,它不应该终止 Sercice Worker。

以下是一个处理 push 事件的例子:

self.addEventListener('push', function(event) {
  var promise = self.registration.showNotification('Push notification!');

  event.waitUntil(promise);
});

调用 self.registration.showNotification() 将向用户显示一个通知,并返回一个 promise,该 promise 在显示通知后将执行 resolve 方法。

showNotification(title, options) 方法可以根据需要进行可视化调整,title 参数是一个字符串,而参数 options 是一个对象,内容如下:

{
  "//": "Visual Options",
  "body": "<String>",
  "icon": "<URL String>",
  "image": "<URL String>",
  "badge": "<URL String>",
  "vibrate": "<Array of Integers>",
  "sound": "<URL String>",
  "dir": "<String of 'auto' | 'ltr' | 'rtl'>",

  "//": "Behavioural Options",
  "tag": "<String>",
  "data": "<Anything>",
  "requireInteraction": "<boolean>",
  "renotify": "<Boolean>",
  "silent": "<Boolean>",

  "//": "Both Visual & Behavioural Options",
  "actions": "<Array of Strings>",

  "//": "Information Option. No visual affect.",
  "timestamp": "<Long>"
}

可以了解更多的细节,每个选项在这里做什么- https://developer.mozilla.org...

当有紧急、重要和时间敏感的信息需要与用户分享时,推送通知是吸引用户注意力的好方法。

例如,我们在 SessionStack 计划利用推送通知让我们的用户知道他们的产品何时出现崩溃、问题或异常。这将让我们的用户立即知道发生了什么错误。然后,他们可以将问题作为视频回放,并利用我们的库收集的数据(如DOM更改、用户交互、网络请求、未处理的异常和调试消息)查看发生在最终用户身上的所有事情。

原文:

https://blog.sessionstack.com...

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