Erstellen Sie Offline-First-Anwendungen mit React Native

Stellen Sie sich vor, dass Ihre App von einem Einzelhändler verwendet wird, der Lagerbestände aktualisiert, von einem Vertriebsmitarbeiter, der auf Kundendaten zugreift, oder von jedem Benutzer, der Nachrichten sendet, während die Verbindung unterbrochen ist. In all diesen Fällen kann die Offline-Funktionalität den Unterschied zwischen einem nahtlosen und einem frustrierenden Benutzererlebnis ausmachen. Hier kommt das Offline-First-Denken ins Spiel.

Ein Offline-First-Ansatz stellt sicher, dass Ihre App auch dann funktionsfähig bleibt, wenn das Internet nicht verfügbar ist. Apps wie WhatsApp veranschaulichen dieses Konzept perfekt. Wenn Sie offline eine Nachricht senden, wird diese lokal gespeichert und automatisch gesendet, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist. Dieses nahtlose Erlebnis wird durch die Nutzung des lokalen Speichers und die Überwachung des Netzwerkstatus erreicht. Ob über eine Datenbank oder den Gerätespeicher, die App funktioniert weiterhin und synchronisiert gespeicherte Daten mit dem Server, wenn die Verbindung wieder verfügbar ist.

In diesem Artikel führe ich Sie durch die Implementierung der Offline-Unterstützung in React Native-Anwendungen mithilfe von lokalem Speicher, Datenbanksynchronisierung und Expo-APIs. Zu den Vorteilen eines Offline-First-Ansatzes gehören:

1. Verbesserte Benutzererfahrung:Benutzer erleben seltener Ausfallzeiten, was ihre Gesamtzufriedenheit erhöht.
2. Datenkonsistenz: Daten werden lokal gespeichert und synchronisiert, wenn sie online sind, wodurch Datenverlust oder -beschädigung verhindert werden.
3. Erhöhtes Engagement: Apps, die offline funktionieren, bieten mehr Flexibilität und erhöhen das Engagement und die Bindung, insbesondere in Regionen mit unzuverlässigem Internet.

Offline-Support mit Expo und React Native einrichten

Expo ist ein großartiges Framework für die React Native-Entwicklung, da es viele plattformspezifische Konfigurationen abstrahiert, sodass Sie sich auf die Erstellung von Funktionen konzentrieren können. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie Offline-Unterstützung in einer einfachen React Native-App mithilfe von Expo, AsyncStorage für die lokale Speicherung und NetInfo für die Netzwerkstatuserkennung implementieren.

1. Richten Sie das Projekt ein

Beginnen wir zunächst mit der Erstellung eines neuen Expo-basierten React Native-Projekts.

npx create-expo-app offline-first-app
cd offline-first-app

Schritt 2: Abhängigkeiten installieren

Für dieses Beispiel verwenden wir zwei Schlüsselbibliotheken:

@react-native-async-storage/async-storage: Diese Bibliothek ermöglicht es uns, Daten auf dem Gerät zu speichern.
@react-native-community/netinfo: Diese Bibliothek hilft uns, den Netzwerkstatus zu erkennen und festzustellen, ob das Gerät online oder offline ist.

Installieren Sie die erforderlichen Pakete:

expo install @react-native-async-storage/async-storage @react-native-community/netinfo

Schritt 3: Offline-Logik implementieren

Als nächstes erstellen wir eine einfache Anwendung, die online Daten von einer API abruft und sie lokal speichert, um sie offline zu verwenden. Wir beginnen mit der Einrichtung der Grundstruktur in App.js:

import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { StyleSheet, Text, View, Button, FlatList } from 'react-native';
import AsyncStorage from '@react-native-async-storage/async-storage';
import NetInfo from '@react-native-community/netinfo';

const DATA_API = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/posts';

export default function App() {
  const [data, setData] = useState([]);
  const [isOffline, setIsOffline] = useState(false);

  useEffect(() => {
    const loadData = async () => {
      // Check network status
      const netInfo = await NetInfo.fetch();
      setIsOffline(!netInfo.isConnected);

      if (netInfo.isConnected) {
        // Fetch data from API when online
        try {
          const response = await fetch(DATA_API);
          const result = await response.json();
          setData(result);

          // Cache the data for offline use
          await AsyncStorage.setItem('cachedData', JSON.stringify(result));
        } catch (error) {
          console.error('Failed to fetch data:', error);
        }
      } else {
        // Load data from AsyncStorage when offline
        try {
          const cachedData = await AsyncStorage.getItem('cachedData');
          if (cachedData) {
            setData(JSON.parse(cachedData));
          }
        } catch (error) {
          console.error('Failed to load data from cache:', error);
        }
      }
    };

    loadData();
  }, []);

  return (
    <View style={styles.container}>
      <Text style={styles.header}>Offline-First App</Text>
      <Text>Status: {isOffline ? 'Offline' : 'Online'}</Text>

      <FlatList
        data={data}
        keyExtractor={(item) => item.id.toString()}
        renderItem={({ item }) => (
          <View style={styles.item}>
            <Text style={styles.title}>{item.title}</Text>
          </View>
        )}
      />

      <Button title="Reload" onPress={() => loadData()} />
    </View>
  );
}

const styles = StyleSheet.create({
  container: {
    flex: 1,
    paddingTop: 50,
    paddingHorizontal: 20,
    backgroundColor: '#fff',
  },
  header: {
    fontSize: 24,
    fontWeight: 'bold',
    marginBottom: 20,
  },
  item: {
    backgroundColor: '#f9c2ff',
    padding: 20,
    marginVertical: 8,
  },
  title: {
    fontSize: 16,
  },
});

Wie funktioniert es?

1. Netzwerkstatuserkennung: Mithilfe der NetInfo-Bibliothek prüfen wir, ob das Gerät online oder offline ist. Wenn sie online ist, ruft die App Daten von der API ab und speichert sie im Cache. Wenn das Gerät offline ist, ruft die App zwischengespeicherte Daten von AsyncStorage ab.

2. Daten-Caching: AsyncStorage ermöglicht es uns, die von der API abgerufenen Daten für den Offline-Zugriff zu speichern. Dies ist wichtig, damit die App auch ohne aktive Internetverbindung funktioniert.

3. Datensynchronisierung: Wenn die Verbindung wiederhergestellt ist, ruft die App neue Daten von der API ab und aktualisiert den Cache, um sicherzustellen, dass Benutzer immer über die aktuellsten Informationen verfügen, wenn sie online sind.

Erweiterte Offline-Funktionen und wichtige Überlegungen

Sie können auf dieser Grundfunktionalität aufbauen, indem Sie erweiterte Funktionen integrieren, wie zum Beispiel:

1. Synchronisierungsstrategien: Einige Apps erfordern erweiterte Synchronisierungsstrategien, bei denen es zu Konflikten kommen kann (z. B. wenn zwei Benutzer dieselben Daten offline aktualisieren). Tools wie PouchDB oder Firebase können dabei helfen, die Datensynchronisierung und Konfliktlösung in Echtzeit zu verwalten.

2. Datenbanklösungen: Für komplexere Apps möchten Sie möglicherweise eine lokale Datenbank wie Realm oder SQLite verwenden, um größere Datensätze und anspruchsvollere Abfragen zu verarbeiten.

3. Optimistische Updates: In einigen Apps, insbesondere solchen mit benutzergenerierten Inhalten wie sozialen Medien, ist es üblich, Benutzern das Offline-Erstellen, Aktualisieren oder Löschen von Daten zu ermöglichen. Sie können optimistische Updates implementieren, bei denen Änderungen sofort in der Benutzeroberfläche vorgenommen und mit dem Server synchronisiert werden, wenn die App wieder eine Verbindung zum Internet herstellt.

---

Handling Complex Syncing and Conflict Resolution

In an offline-first app, conflicts arise when multiple users update the same data while offline and their changes are later synced with the server once the app reconnects to the internet. Handling these conflicts is crucial to maintain data consistency and provide a smooth user experience.

There are different strategies for resolving such conflicts, including:

1. Last Write Wins (LWW)
2. Manual Conflict Resolution
3. Operational Transformation (OT)

I have some examples here for you to check.

1. Last Write Wins (LWW)

In this strategy, the most recent change (based on a timestamp) is accepted as the final value when syncing data. It is simple and works well for many applications, but it may lead to data loss if multiple users edit the same data.

Imagine you are building a note-taking app, if two users edit the same note while offline, the user who syncs their changes last will overwrite the previous user’s changes.

Let’s assume we have a local storage system (using AsyncStorage) and a remote server.

import AsyncStorage from '@react-native-async-storage/async-storage';

// Simulate syncing the note data with the server
const syncNoteWithServer = async (localNote) => {
  try {
    // Fetch the server data
    const response = await fetch('https://api.example.com/note');
    const serverNote = await response.json();

    // Compare timestamps
    if (localNote.updatedAt > serverNote.updatedAt) {
      // Local version is newer, so overwrite the server
      await fetch('https://api.example.com/note', {
        method: 'PUT',
        body: JSON.stringify(localNote),
        headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
      });
    } else {
      // Server version is newer, discard local changes
      await AsyncStorage.setItem('note', JSON.stringify(serverNote));
    }
  } catch (error) {
    console.error('Sync failed:', error);
  }
};

// Example usage
const localNote = {
  content: 'This is an updated note.',
  updatedAt: Date.now(), // Timestamp of the last local update
};

syncNoteWithServer(localNote);

In this example:
The app compares the updatedAt timestamp of the local note (stored offline) with the note stored on the server.
If the local note is newer, it overwrites the server version. Otherwise, it discards local changes and updates the app with the server version.

Pros:

1. Simple to implement.
2. Works well for non-critical data.

Cons:

1. May lead to data loss (e.g., if both users made significant changes).

2. Manual Conflict Resolution

With manual conflict resolution, the user is prompted to resolve conflicts when multiple versions of the same data exist. This approach is more user-friendly in scenarios where every change is valuable and users need to decide which data to keep.

Here is a potential case: In a collaborative editing app, two users edit the same document while offline. Once both versions are synced, the user is prompted to choose which version to keep or merge.

import AsyncStorage from '@react-native-async-storage/async-storage';
import { Alert } from 'react-native';

// Simulate syncing the document with the server
const syncDocumentWithServer = async (localDoc) => {
  try {
    // Fetch the server data
    const response = await fetch('https://api.example.com/document');
    const serverDoc = await response.json();

    if (localDoc.updatedAt !== serverDoc.updatedAt) {
      // Conflict detected, ask the user to resolve it
      Alert.alert(
        'Document Conflict',
        'Both you and another user have edited this document. Choose which version to keep.',
        [
          {
            text: 'Keep Local',
            onPress: async () => {
              // Overwrite the server with local changes
              await fetch('https://api.example.com/document', {
                method: 'PUT',
                body: JSON.stringify(localDoc),
                headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
              });
            },
          },
          {
            text: 'Keep Server',
            onPress: async () => {
              // Discard local changes and update the app with the server version
              await AsyncStorage.setItem('document', JSON.stringify(serverDoc));
            },
          },
        ],
      );
    } else {
      // No conflict, proceed with syncing
      await AsyncStorage.setItem('document', JSON.stringify(serverDoc));
    }
  } catch (error) {
    console.error('Sync failed:', error);
  }
};

// Example usage
const localDoc = {
  content: 'This is my latest edit.',
  updatedAt: Date.now(), // Timestamp of the last local update
};

syncDocumentWithServer(localDoc);

Here's what's happening
If the updatedAt timestamps differ between the local and server versions, the app alerts the user and asks them to choose which version to keep. The user can decide whether to keep the local or server version.

Pros:

1. Ensures that no important data is lost.
2. Suitable for collaborative apps where user input is valuable.

Cons:

1. Requires user intervention, which can be disruptive.
2. May confuse non-technical users.

3. Operational Transformation (OT)
Operational Transformation is a more advanced technique used in real-time collaboration apps like Google Docs. It automatically merges conflicting changes by transforming operations in a way that preserves both sets of edits. OT allows multiple users to work on the same document simultaneously, and their changes are merged intelligently.

In a document editor app, two users edit different parts of a document. OT ensures that both sets of edits are applied without overwriting each other.

This implementation is a bit complex and require specialized libraries, such as ShareDB or Yjs. Here’s a basic pseudocode example of how OT works:

// Example of transforming two concurrent operations
const operation1 = { type: 'insert', position: 5, value: 'Hello' }; // User 1 adds 'Hello' at position 5
const operation2 = { type: 'insert', position: 3, value: 'World' }; // User 2 adds 'World' at position 3

const transformOperations = (op1, op2) => {
  // If both operations modify different positions, no conflict
  if (op1.position !== op2.position) return [op1, op2];

  // If operations conflict, adjust positions accordingly
  if (op1.position > op2.position) op1.position += op2.value.length;
  else op2.position += op1.value.length;

  return [op1, op2];
};

// Transform the operations to avoid conflicts
const [transformedOp1, transformedOp2] = transformOperations(operation1, operation2);

The positions of the two conflicting operations are adjusted so that they can both be applied without overwriting each other.

Pros:

1. Ideal for real-time collaboration.
2. Automatically resolves conflicts without user intervention.

Cons:

1. Complex to implement.
2. Requires specialized algorithms and libraries.

Conclusion
Each conflict resolution strategy comes with its trade-offs. For simpler apps, Last Write Wins may suffice. However, for collaborative apps where user data is crucial, Manual Conflict Resolution or more advanced techniques like Operational Transformation might be necessary. Choosing the right strategy depends on the complexity of your app and the importance of the data being modified.

---

I plan to create a series of articles that dive deeper into the following key topics:

Optimistic UI Updates – We'll explore how to immediately reflect changes made while offline in the UI, giving users the impression that their actions were successful. This approach greatly improves the user experience.

Verwendung von Servicemitarbeitern für webbasierte Apps – Wenn Sie Ihre App über React Native Web im Web bereitstellen, erkläre ich, wie Servicemitarbeiter Offline-Caching und Hintergrundsynchronisierung für Progressive Web aktivieren können Apps (PWAs). Dadurch wird sichergestellt, dass Benutzer auch dann auf Ressourcen und Daten zugreifen können, wenn sie offline sind.

Reale Anwendungsfälle von Offline-First-Apps – Ich werde mir genauer ansehen, wie Apps wie Google Maps, Slack, Trello und Notion mit Offline-Szenarien umgehen. Durch das Studium dieser Beispiele erhalten Sie ein besseres Verständnis für die praktischen Anwendungen von Offline-First-Techniken.

Offline-Funktionen testen – Wir besprechen die Bedeutung des Testens von Offline-Funktionen und überprüfen Tools wie React Native Debugger, Expo-Tools und den Network Link Conditioner (für iOS), um Netzwerkunterbrechungen zu simulieren. Ich zeige Ihnen auch, wie Sie mithilfe von Bibliotheken wie Jest und React Native Testing Library Tests schreiben, um sicherzustellen, dass sich Ihre App unter Offline-Bedingungen korrekt verhält.

Überlegungen zu Leistung und Speicher – Bei der Leistung geht es nicht nur um Geschwindigkeit; Es geht auch um die Benutzererfahrung. Ich bespreche Strategien zur Leistungsoptimierung durch die Reduzierung zwischengespeicherter Daten und die Implementierung von Datenablaufrichtlinien, um eine Überlastung des lokalen Speichers zu vermeiden.

Bleibt dran, Entwickler.

---

Vielen Dank, dass Sie den Artikel vollständig gelesen haben. Es macht mir wirklich Spaß, meine Erkenntnisse zu dokumentieren und zu teilen. Ich habe vor, weitere Inhalte zu erstellen, darunter auch Video-Tutorials, die ich auf Instagram und TikTok teilen werde. Wenn Sie neu hier sind, ich bin Zidane Gimiga, ein Softwareentwickler mit einer Leidenschaft für die Optimierung von Benutzererlebnissen. Da Technologie immer stärker in unser Leben integriert wird, ist es wichtig, sie für alle so einfach und zugänglich wie möglich zu machen. Lassen Sie uns weiterhin auf bessere, benutzerfreundliche Lösungen drängen.

Oh, ich bin auf Github

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonErstellen Sie Offline-First-Anwendungen mit React Native. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!