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Create React App의 serviceWorker는 무엇일까

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    yceffort

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개요

// This optional code is used to register a service worker.
// register() is not called by default.

// This lets the app load faster on subsequent visits in production, and gives
// it offline capabilities. However, it also means that developers (and users)
// will only see deployed updates on subsequent visits to a page, after all the
// existing tabs open on the page have been closed, since previously cached
// resources are updated in the background.

// To learn more about the benefits of this model and instructions on how to
// opt-in, read https://bit.ly/CRA-PWA

const isLocalhost = Boolean(
  window.location.hostname === 'localhost' ||
    // [::1] is the IPv6 localhost address.
    window.location.hostname === '[::1]' ||
    // 127.0.0.0/8 are considered localhost for IPv4.
    window.location.hostname.match(
      /^127(?:\.(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)){3}$/,
    ),
)

type Config = {
  onSuccess?: (registration: ServiceWorkerRegistration) => void
  onUpdate?: (registration: ServiceWorkerRegistration) => void
}

export function register(config?: Config) {
  if (process.env.NODE_ENV === 'production' && 'serviceWorker' in navigator) {
    // The URL constructor is available in all browsers that support SW.
    const publicUrl = new URL(process.env.PUBLIC_URL, window.location.href)
    if (publicUrl.origin !== window.location.origin) {
      // Our service worker won't work if PUBLIC_URL is on a different origin
      // from what our page is served on. This might happen if a CDN is used to
      // serve assets; see https://github.com/facebook/create-react-app/issues/2374
      return
    }

    window.addEventListener('load', () => {
      const swUrl = `${process.env.PUBLIC_URL}/service-worker.js`

      if (isLocalhost) {
        // This is running on localhost. Let's check if a service worker still exists or not.
        checkValidServiceWorker(swUrl, config)

        // Add some additional logging to localhost, pointing developers to the
        // service worker/PWA documentation.
        navigator.serviceWorker.ready.then(() => {
          console.log(
            'This web app is being served cache-first by a service ' +
              'worker. To learn more, visit https://bit.ly/CRA-PWA',
          )
        })
      } else {
        // Is not localhost. Just register service worker
        registerValidSW(swUrl, config)
      }
    })
  }
}

function registerValidSW(swUrl: string, config?: Config) {
  navigator.serviceWorker
    .register(swUrl)
    .then((registration) => {
      registration.onupdatefound = () => {
        const installingWorker = registration.installing
        if (installingWorker == null) {
          return
        }
        installingWorker.onstatechange = () => {
          if (installingWorker.state === 'installed') {
            if (navigator.serviceWorker.controller) {
              // At this point, the updated precached content has been fetched,
              // but the previous service worker will still serve the older
              // content until all client tabs are closed.
              console.log(
                'New content is available and will be used when all ' +
                  'tabs for this page are closed. See https://bit.ly/CRA-PWA.',
              )

              // Execute callback
              if (config && config.onUpdate) {
                config.onUpdate(registration)
              }
            } else {
              // At this point, everything has been precached.
              // It's the perfect time to display a
              // "Content is cached for offline use." message.
              console.log('Content is cached for offline use.')

              // Execute callback
              if (config && config.onSuccess) {
                config.onSuccess(registration)
              }
            }
          }
        }
      }
    })
    .catch((error) => {
      console.error('Error during service worker registration:', error)
    })
}

function checkValidServiceWorker(swUrl: string, config?: Config) {
  // Check if the service worker can be found. If it can't reload the page.
  fetch(swUrl, {
    headers: { 'Service-Worker': 'script' },
  })
    .then((response) => {
      // Ensure service worker exists, and that we really are getting a JS file.
      const contentType = response.headers.get('content-type')
      if (
        response.status === 404 ||
        (contentType != null && contentType.indexOf('javascript') === -1)
      ) {
        // No service worker found. Probably a different app. Reload the page.
        navigator.serviceWorker.ready.then((registration) => {
          registration.unregister().then(() => {
            window.location.reload()
          })
        })
      } else {
        // Service worker found. Proceed as normal.
        registerValidSW(swUrl, config)
      }
    })
    .catch(() => {
      console.log(
        'No internet connection found. App is running in offline mode.',
      )
    })
}

export function unregister() {
  if ('serviceWorker' in navigator) {
    navigator.serviceWorker.ready
      .then((registration) => {
        registration.unregister()
      })
      .catch((error) => {
        console.error(error.message)
      })
  }
}

서비스 워커란 브라우저에서 실행되는 스크립트 파일이다. 이 파일에서 직접적으로 DOM을 다뤄서는 안된다. 여기에는 별도 구성 없이 사용할 수 있는 네트워크 관련 기능들이 존재한다. 서비스 워커는 오프라인 경험을 제공하기 위해서 존재한다. 여기에는 푸쉬 알림, 백그라운드 동기화 등이 있다.

리액트에서 서비스 워커를 적절하게 구성할 수 있다면, 네트워크 요청을 가로채서 관리함으로써 다양한 작업등을 할 수 있다. create-react-app을 사용하면 서비스 워커는 SWPrecacheWebpackPlugin를 통해 자동으로 설치된다. 서비스 워커는 네트워크가 새로운 요청을 처리하기 위한 병목현상이 되지않도록 한다.

서비스워커: 유즈케이스

이는 개발자가 심리스한 연결성을 보여주기 위해서는, 가장 먼저 해결해야 할 문제가 바로 네트워크 연결 중단이다. 최근에는 좋은 사용자 경험을 제공하는 오프라인 어플리케이션의 개념이 인기를 끓고 있다. 서비스워커는 웹 개발자에게 다음과 같은 이점을 제공한다.

  • 웹사이트의 성능향상. 웹사이트의 로딩 속도를 빠르게 하기 위해 사이트 일부를 캐싱할 수 있다.
  • 오프라인 화면을 제공하여, 연결이 끊기더라도 정상적으로 애플리케이션을 계속 사용하도록 할 수 있다.
  • 기존 웹 기술로는 불가능한 알림과 푸쉬 API를 활용할 수 있다.
  • 백그라운드 동기화를 수행할 수 있게 해준다. 사용자에게 원활한 환경을 제공하기 위해, 네트워크 연결이 다시 복원될 때 까지 특정 작업을 연기할 수 있다.

서비스워커의 라이브사이클

서비스워커의 라이프 사이클은 웹 애플리케이션과 관련이 없다. 자바스크립트를 활용하여 서비스 워커를 등록하면 설치가 된다. 이는 브라우저가 백그라운드에서 설치를 시작하도록 지시한다. 또한 필요한 에셋을 이 기간 동안 캐시할 수도 있다. 설치가 끝나면 활성화 프로세스가 시작된다. 활성화되면, 서비스 워커는 해당 범위의 모든 페이지와 연결되며, 이벤트에 의해 호출되지 않는 한 프로세스가 종료된다.

서비스워커의 라이프 사이클은 일반적으로 개발자가 코딩해야 한다. 리액트의 서비스 워커의 경우, 리액트 자체로 라이프 사이클을 관리하여 개발자가 조금더 서비스 워커를 다루기 쉽게 했다.

lifecycle of service worker

리액트 서비스 워커의 고려사항

  • 서비스 워커는 브라우저에 의해 자체 글로벌 스크립트 컨텍스트에서 실행된다. 이는 즉, 페이지의 DOM 요소에 접근해서는 안된다는 것을 의미한다. 따라서, 페이지와의 통신이 필요하다면 간접적인 방식으로 처리해야 한다. 보통 postMessage를 사용한다.
  • 서비스 워커는 HTTPS 프로토콜에서만 실행된다. localhost는 제외.
  • 서비스 워커는 특정 페이지에 종속되어 있지 않으므로, 재사용이 가능하다.
  • 서비스워커는 이벤트 중심으로 이루어져 있다 (event driven). 이는 서비스 워커가 종료되면 어떠한 정보도 얻을 수 없다는 것을 의미한다. 이전 상태의 정보에 접근하기 위해서는, IndexedDB API를 사용해야 한다.

리액트 서비스워커 활성화

create-react-app으로 리액트 어플리케이션을 만들면, 아래와 같은 구조를 띄고 있을 것이다.

├── README.md
├── node_modules
├── package.json
├── .gitignore
├── build
├── public
│   ├── favicon.ico
│   ├── index.html
│   └── manifest.json
└── src
    ├── App.css
    ├── App.js
    ├── App.test.js
    ├── index.css
    ├── index.js
    ├── logo.svg
    └── serviceWorker.js

serviceWorker.jssrc 밑에 존재한다. 이 파일은 디폴트로 생성된다. 이 단계에서는 서비스워커는 등록되지 않았으므로, 서비스 워커를 사용하기 위해서는 이를 등록해야 한다.

src/index.js

serviceWorker.unregister()

serviceWorker.register()

로 바꾼다. 이렇게 딱 한줄만 바꾸면, 리액트 애플리케이션의 서비스 워커를 사용할 준비가 된다.

일반적인 웹 애플리케이션에서는, 서비스워커의 전체 라이프 사이클을 코딩해야 한다. 그러나 리액트는 기본값으로 이러한 개발을 할 준비를 해두었다. src/serviceWorker.js 파일을 확인해보면, 서비스워커와 관련된 코드가 준비되어 있는 것을 볼 수 있다.

개발환경에서 리액트 서비스 워커 작업하기

serviceWorker.jsregister() 함수를 보면, process.env.NODE_ENV === 'production' 때문에 프로덕션 모드에서만 실행된다는 것을 알 수 있다. 이를 수정할 방법이 몇가지 있다.

  • 이조건을 삭제하여 development에서도 실행하는 방법. 그러나 잠재적인 이슈가 있을 수 있다.
  • 리액트 애플리케이션을 프로덕션 버전으로 만들어서, 서빙하는 방법. 아래와 같은 방법으로 사용하면 된다.
$ yarn global add serve
$ yarn build
$ serve -s build

서비스 워커를 커스터마이징 하는법

CRA에서 service-worker.js는 기본적으로 모든 기본 에셋을 캐싱한다. 서비스 워커에 기능을 추가하기 위해서는, custom-service-worker.js를 만들고, register()를 수정해서 커스터마이징 하는 방법이 있다.

34번째 라인에 가서, 아래와 같이 수정하면 된다.

window.addEventListener('load', () => {
  const swUrl = `${process.env.PUBLIC_URL}/custom-service-worker.js`;
  //
}

package.json을 아래와 같이 수정한다.

"scripts": {
   "start": "react-app-rewired start",
   "build": "react-app-rewired build",
   "test": "react-app-rewired test",
   "eject": "react-app-rewired eject"
},

그리고, Google의 workbox plugin을 추가한다. Google's Workbox plugin

npm install --save-dev workbox-build

다음에, CRA에 커스텀 서비스 워커를 삽입하도록 지시하는 설정파일을 생성한다.

const WorkboxWebpackPlugin = require('workbox-webpack-plugin')
module.exports = function override(config, env) {
  config.plugins = config.plugins.map((plugin) => {
    if (plugin.constructor.name === 'GenerateSW') {
      return new WorkboxWebpackPlugin.InjectManifest({
        swSrc: './src/custom-service-worker.js',
        swDest: 'service-worker.js',
      })
    }

    return plugin
  })
  return config
}

다음 아래와 같이 특정 디렉토리를 캐시하는 커스텀 서비스 워커를 만들 수 있다.

workbox.routing.registerRoute(
  new RegExp('/path/to/cache/directory/'),
  workbox.strategies.NetworkFirst(),
)
workbox.precaching.precacheAndRoute(self.__precacheManifest || [])

변경사항을 적용하기 위해서는 애플리케이션을 다시 빌드하면 된다.

더 공부해보기

https://developers.google.com/web/fundamentals/primers/service-workers/

서비스 워커는 브라우저가 백그라운드에서 실행하는 스크립트로, 웹페이지와는 별개로 작동하며, 웹페이지 또는 사용자 상호작용이 필요하지 않은 기능에 대해 문호를 개방합니다. 현재 푸시 알림 및 백그라운드 동기화와 같은 기능은 이미 제공되고 있습니다. 향후 서비스 워커는 주기적 동기화 또는 지오펜싱과 같은 다른 기능을 지원할 수 있습니다. 이 가이드에서는 프로그래밍 방식의 응답 캐시 관리를 비롯하여 네트워크 요청을 가로채고 처리하는 핵심 기능에 대해 설명합니다.

https://github.com/facebook/create-react-app/pull/1728

https://developers.google.com/web/tools/workbox/modules/workbox-webpack-plugin#generatesw_plugin