基于react与typescript开发pwa

[HolyZheng]

上一篇“记录一次基于vue、typescript、pwa的项目由开发到部署”，发布后，忙于秋招的我，终于有时间来写这篇文章。最近秋招也挺顺利，拿到了网易广州岗的offer，对目前想留在广州发展的我来说真是太合适不过了。在最近的反思中，楼主我也意识到了自己存在过于急功近利的毛病，前端是一个更新迭代很快的行业，最忌讳的就是浮躁的心态，所以楼主决定要好好调整自己，要有工匠精神和延时满足的意识。以后的文章也要好好调整，尽可能的写细写好。

下面进入正题，本篇文章介绍如何基于目前的create-react-app（目前的项目cra版本为2.0.3）利用workbox开发一款pwa，并将其发布到自己的服务器。

先来说一下项目，这次的项目和上一篇基于vue的项目是同一个项目，可以说是用react的重构，用途是用来浏览学校心理学院部分实验信息，因为楼主用vue较多，所以这个项目也是react的练手项目，为了多实践，项目中还用到了react-redux去进行状态管理（项目引入redux的目的只是为了实践），react-router进行路由控制。看一下效果：

可以看到，我们从手机桌面的一级入口，在断网的条件下，正常的打开了app，而且带有过渡动画，并正常的访问了实验数据，这就是pwa，拥有原生app般的体验，又拥有web的轻便。下面我们来看看，如何基于create-react-app2与workbox如何实现这个项目。

cra2 给我们带来了什么pwa特性？

note：部分链接需要梯子

我们的项目是基于 create-react-app 2 ，cra2支持了pwa，可以让我们可选的将我们的app 升级为 pwa。
关于cra2添加的新特性，可以在这里看what's new about cra2，首先我们利用cra2生成一个项目，：

npx create-react-app my-app

可以看到在src文件目录下有一个serviceWorker.js文件，这个文件看起来很复杂，其实就是检查一下环境变量是否为“production”，且当前浏览器是否兼容service worker。
再来看一下我们的 index.js 文件，可以看到最后面有一句：

serviceWorker.unregister();

如果我们想要使用cra2提供的pwa特性的话，我们需要将 serviceWorker.unregister() 改为 serviceWorker.register()，然后我们打包我们的项目，在打包得到的build文件夹下我们可以看到生成了一个server-worker.js文件 和 preche-manifest.xxxxxxxxx.js 和一个manifest.json。
其中的server-worker.js中规定了我们如何缓存我们的资源，preche-manifest 中列出了我们的静态资源
利用上一篇关于vue-cli 和pwa 中提到的web server工具 web-server-for-chrome

为我们打包得到的build文件夹下的代码建一个服务并访问。
然后打开chrome控制台的Application查看，发现它帮助我们缓存了我们的静态文件。

我们把网断开，可以发现，我们的app依旧能正常打开。这就是目前的cra2（2.0.3）给我们提供的默认的pwa特性。我们可以选择是否去缓存我们的app shell，使得它可以在离线时正常的打开。

限制性

这足够了吗？很明显是不够的。在实际情况中，除了缓存我们的app shell，我们往往需要动态的对我们的路由和请求的数据进行缓存，这本来是一件很正常的事情，也就是说，我们需要去定制自己的servive worker去实现自己想要的功能。

但是在目前的cra2中，并没有提供这么一个方式让我们去定制自己的service-worker，除非你eject我们的项目，将所以的配置文件暴露出来，但是eject是一个不可逆的过程，将我们的配置文件暴露出来也是一个不优雅的做法。所以我们需要另开途径来实现我们的需求。

为什么 create-react-app 没提供定制service worker 的方法？

其实并不是cra2不提供相应的定制方法，目前cra2 也在准备实现相应的功能，我们可以看一下下面几个issue或request。

1. Custom ServiceWorker config #2237 开发者huygn提出在create-react-app支持pwa后是否能够让开发者自定义相关配置

但是react.js的工作人员gaearon回应短期内没有此打算，未来或许会实现该想法，并关闭了此issue。

2. Import scripts in Service Worker #2714 开发者piotr-cz提出了一个方案，给create-react-app提了一个request，为当时create-react-app所使用的SWPrecacheWebpackPlugin插件提供一个importScripts选项，可以让我们在项目的public目录下定制自己的service worker

但是最终还是被create-react-app的合作作者Timer关闭了这个request，因为有开发者提出了更合理的实现方式

3. Workbox service worker #4169 开发者davejm 提出了更合理的方案，并且被采纳。davejm 提议将w-precache-webpack-plugin换成Workbox webpack plugin，并提供对应的配置文件。

从这些资料中，可以看到，在将来，我们或许就可以像在vue-cli3.0中一样定制自己service worker了，配置的方式便是在根目录下建立 cra.config.js文件，然后写入类似下面的配置代码：

module.exports = {
  workbox: {
    method: 'inject',
    config: {
      swSrc: 'src/my-custom-service-worker.js'
    }
  }
}

这里不得不感叹一下react社区的力量。

现在怎么办？

既然目前还没有提供定制service worker的方法，那么我们应该怎么做呢？关于如何实现这个app：

1. 如何在现阶段自定义自己的service worker。
2. 如何换成我们的静态文件和请求的数据
3. 如何部署我们的项目到自己的服务器上

楼主打算在下一篇文章中给大家介绍，因为楼主发现与其长篇大论把所有内容都放在同一篇文章，不如分开几篇细细的讲要有效果。

感兴趣可以扫描下面二维码体验项目：

note:

1. 建议用uc浏览器打开，因为uc浏览器对pwa的支持较好。
2. "添加到桌面的提示" 需要短时间多次进入web app 才会触发

项目地址：browseExpByReact
如果感兴趣，可以对比着基于vue的实现来看: browseExpByVue

[HolyZheng]

上一篇文章中，我们了解到了create-react-app 给我们提供了哪些pwa支持，也了解到了有哪些不足。虽然create-react-app会帮我们自动生成一个service-worker.js 去缓存我们的app shell，但是并没有提供让开发者定制service worker的方法，除非我们eject项目，这篇文章继续往下讲，把在这个项目中学到的东西分享给大家。

项目回顾

这是一个移动端的pwa应用，使用react，typescript，react-redux，react-router，workbox 基于create-react-app 开发。可以添加到主屏幕，可以断网条件下正常打开和访问数据。项目地址：browseExpbyReact

使用typescript

typescript是JavaScript的超级，一方面在typescript中我们可以使用最新的特性，另一方面typescript给我们带来了类型系统，可以让我们写出健壮的代码，避免一些潜在的运行时错误。在create-react-app中使用typescript，官网推荐我们使用的是create-react-app的ts版本，他会帮你配置好typescript的相关配置，并使用react-script-ts代替react-script来驱动项目。但是这个版本的更新会稍稍滞后于原版，而且也不利于我们扩展脚手架的配置，所以这里不推荐使用。我们使用 react-app-rewired 来进行配置。

react-app-rewired

在create-react-app中修改默认配置有两种常用的方法，

1. 一种是 eject 项目，eject会把我们的脚手架中的配置暴露出来，然后我们就可以去修改了，但是这是一个不可逆的过程，而且讲配置暴露出来也是一个不优雅的做法，所以不推荐。
2. 第二种就是利用 react-app-rewired 去修改我们的配置，他可以让我们在不eject项目的前提下修改我们的配置。比如配置typescript，我们可以找到对应的插件 react-app-rewire-typescript 进行配置。具体可参考本项目

利用workbox 定制自己的service worker

这里到了本文的重点：如何在create-react-app中定制自己的service-worker.js。目前的cra引用了Workbox webpack plugin 代替了先前的 sw-precache-webpack-plugin。我们可以借助 react-app-rewired
去改写默认的Workbox webpack plugin 配置。主要步骤：

1. 在 react-app-rewired 的配置文件 config.overrides.js 中修改 Workbox webpack plugin的配置
2. 在public文件目录下建立自己的service-worker配置文件

首先在 config.overrides.js 中配置，替换默认的workbox-webpack-plugin配置：

/* config-overrides.js */
// typescript的配置插件
const rewireTypescript = require('react-app-rewire-typescript');
const workboxPlugin = require('workbox-webpack-plugin')
const path = require('path')

module.exports = {
  webpack: function (config, env) {
     // typescript的配置插件
    config = rewireTypescript(config, env);
    if (env === 'production') {
      // 在 ‘production’ 模式下加入自己的配置
      const workboxConfigProd = {
        swSrc: path.join(__dirname, 'public', 'cus-service-worker.js'),
        swDest: 'cus-service-worker.js',
        importWorkboxFrom: 'disabled'
      }
      // 删除默认的WorkboxWebpackPlugin配置
      config = removePreWorkboxWebpackPluginConfig(config)
     // 加入我们的配置
      config.plugins.push(new workboxPlugin.InjectManifest(workboxConfigProd))
    }
    return config
  }
}
// 此函数用来找出 默认配置中的 WorkboxWebpackPlugin， 并把它删除
function removePreWorkboxWebpackPluginConfig (config) {
  const preWorkboxPluginIndex = config.plugins.findIndex((element) => {
    return Object.getPrototypeOf(element).constructor.name === 'GenerateSW'
  })
  if (preWorkboxPluginIndex !== -1) {
    config.plugins.splice(preWorkboxPluginIndex, 1)
  }
  return config
}

这部分的配置大概意思就是，当环境为生成环境时，找出webpack中关于workbox-webpack-plugin的配置，把它删掉，然后用自己的配置替代它。

这里解释一下 removePreWorkboxWebpackPluginConfig 这个函数。我们可以自己用create-react-app新建一个无用的项目，然后eject它，那么我们可以在暴露出来的config文件夹下的 webpack.config.prod.js 中看到关于 workbox-webpack-plugin 的配置

new WorkboxWebpackPlugin.GenerateSW({
      clientsClaim: true,
      exclude: [/\.map$/, /asset-manifest\.json$/],
      importWorkboxFrom: 'cdn',
      navigateFallback: publicUrl + '/index.html',
      navigateFallbackBlacklist: [
        // Exclude URLs starting with /_, as they're likely an API call
        new RegExp('^/_'),
        // Exclude URLs containing a dot, as they're likely a resource in
        // public/ and not a SPA route
        new RegExp('/[^/]+\\.[^/]+$'),
      ],
    }),

所以我们可以通过下面这段代码找到这段配置的位置：

// 对plugins数组调用findIndex方法，找到构造函数的name属性为‘GenerateSW’的成员
const preWorkboxPluginIndex = config.plugins.findIndex((element) => {
    return Object.getPrototypeOf(element).constructor.name === 'GenerateSW'
  })
// 删除这个成员
  if (preWorkboxPluginIndex !== -1) {
    config.plugins.splice(preWorkboxPluginIndex, 1)
  }

替换掉workbox-webpack-plugin的配置后，根据自己的配置在public目录下新建cus-service-worker.js文件，这个文件会代替默认生成的service-worker.js文件，我们就可以通过配置cus-service-worker.js来定制自己的pwa配置了，而且cus-service-worker.js 里的内容也是有讲究的，以本项目为例：

// 引入workbox全局变量
importScripts('https://storage.googleapis.com/workbox-cdn/releases/3.4.1/workbox-sw.js');

if (workbox) {
  console.log(`Yay! Workbox is loaded 🎉`);
} else {
  console.log(`Boo! Workbox didn't load 😬`);
}
// set the prefix and suffix of our sw's name
workbox.core.setCacheNameDetails({
  prefix: 'browse-exp',
  suffix: 'v1.0.0',
});
// have our sw update and control a web page as soon as possible.
workbox.skipWaiting();
workbox.clientsClaim();

// 将静态资源进行预缓存
self.__precacheManifest = [].concat(self.__precacheManifest || []);
workbox.precaching.suppressWarnings();
workbox.precaching.precacheAndRoute(self.__precacheManifest, {});

// 定制自己的需求
// cache our data, and use networkFirst strategy.
workbox.routing.registerRoute(
  new RegExp('.*experiments\?.*'), 
  workbox.strategies.networkFirst()
);
workbox.routing.registerRoute(
  new RegExp('.*experiments/\\d'),
  workbox.strategies.networkFirst()  
)
workbox.routing.registerRoute(
  new RegExp('.*experiment_types.*'),
  workbox.strategies.networkFirst()
)

首先通过importScripts 引入workbox全局变量。在打包的时候，脚手架会为我们生成一个 precache-manifest列表，里面会列举一系列的静态文件，我们可以通过 self.__precacheManifest 拿到这个列表，
所以我们需要通过一下语句预缓存这些静态资源：

self.__precacheManifest = [].concat(self.__precacheManifest || []);
workbox.precaching.suppressWarnings();
workbox.precaching.precacheAndRoute(self.__precacheManifest, {});

然后就是为了尽快的让我们的service worker控制页面，我们可以在开头加入一下语句：

// 跳过等待
workbox.skipWaiting();
// 控制客户端
workbox.clientsClaim();

剩下的部分自己就可以按自己的需求进行发挥了，像要什么功能就配置什么功能，这里的话我为自己获取数据的路由进行了缓存，采用的是 networkFirst 策略，什么是networkFirst策略呢？就是首先会进行网络请求，如果失败的话再使用缓存中的数据。

当我们打包项目的时候，就会发现再build文件下，会生成一个cus-service-worker.js文件，并且再开头多了一句：

importScripts("/precache-manifest.cd8115bc0ff644d6d74bec08ffcbdeb4.js");

这就是我们可以通过 self.__precacheManifest 拿到预缓存列表的原因。

到目前为止：我们已经可以定制自己的service-worker.js了。

manifest.json

manifest.json可以让我们的web app添加到桌面，再create-react-app中配置manifest非常简单，直接再public目录下的manifest.json配置就可以了，关于什么么配置项，可以到这里谷歌官网教程查看，另外manifest.json的配置不会马上生效，需要在https协议下，多次进入该网页的时候才会弹出添加到桌面的提示。

总结：

1. 利用 react-app-rewired 改写我们的配置
2. 在 config.overrides.js 中替换默认的 WorkboxWebpackPlugin 的配置
3. 在 public 目录下编写自己的pwa配置

到这里我们可以在create-react-app生成的脚手架中定制自己的pwa配置了，在下一篇文章中，我会继续讲解：

1. 如何部署将该项目部署到nginx服务器上。
2. 为它配置证书，让它运行在https协议上。
3. 体验该pwa项目。

感兴趣的同学可以扫描下面二维码体验项目：

note:

1. 建议用uc浏览器打开，因为uc浏览器对pwa的支持较好。
2. "添加到桌面的提示" 需要短时间多次进入web app 才会触发

项目地址：browseExpByReact
如果感兴趣，可以对比着基于vue的实现来看: browseExpByVue