Was sind Single Page Applications? Beispiele, Frameworks und mehr

Single Page Applications (SPAs) sind hervorragend geeignet, um ein hervorragendes Benutzererlebnis zu bieten. Sie sind schnell, erfordern einen schlanken Entwicklungsprozess und verbrauchen weniger Serverressourcen.

Kein Wunder, dass sie heute immer beliebter werden. Tech-Giganten wie Google verwenden Single Page Applications wie Gmail und Google Maps, um die Benutzer zu begeistern.

Wenn Sie also darüber nachdenken, eine Anwendung zu entwickeln, kann SPA eine gute Wahl sein, wenn Sie eine schnellere, plattformübergreifende und funktionsreiche Anwendung für Ihr SaaS-Geschäft, Ihr soziales Netzwerk und andere Anwendungsfälle benötigen.

Aber was genau ist SPA?

Lassen Sie uns über Single Page Applications sprechen, über ihre Vor- und Nachteile und darüber, wie man sie erstellt.

Was sind einseitige Anwendungen?

Eine Single Page Application (SPA) ist eine einzelne Webseite, Website oder Webanwendung, die in einem Webbrowser funktioniert und nur ein einziges Dokument lädt. Die Seite muss während der Nutzung nicht neu geladen werden, und der Inhalt bleibt größtenteils unverändert, während nur ein Teil davon aktualisiert werden muss. Wenn der Inhalt aktualisiert werden muss, tut die SPA dies über JavaScript-APIs.

Auf diese Weise können Benutzer eine Website anzeigen, ohne dass die gesamte neue Seite und die Daten vom Server geladen werden müssen. Dadurch erhöht sich die Leistung, und Sie haben das Gefühl, eine native Anwendung zu verwenden. Es bietet den Benutzern ein dynamischeres Web-Erlebnis. SPAs helfen den Benutzern, sich auf einfache, praktikable und unkomplizierte Weise in einem einzigen Webbereich aufzuhalten.

Beispiele für SPAs

Gmail, Facebook, Trello, Google Maps usw. sind allesamt Single Page Applications, die ein hervorragendes Benutzererlebnis im Browser bieten, ohne dass die Seite neu geladen werden muss.

Wenn Sie zum Beispiel Ihr Google Mail-Konto öffnen, sehen Sie, dass sich durch die Navigation nicht viel ändert. Die Kopfzeile und die Seitenleiste bleiben im Posteingang gleich, und wenn eine neue E-Mail eintrifft, spiegelt sie die Änderung schnell wider, indem ihr Inhalt über JavaScript geladen wird.

Wie funktionieren SPAs?

Die Architektur von Single Page Applications ist einfach. Sie umfasst clientseitige und serverseitige Rendering-Technologien.

Angenommen, Sie möchten eine bestimmte Webseite besuchen. Wenn Sie die Adresse eingeben, um den Zugriff über Ihren Browser anzufordern, sendet der Browser diese Anfrage an einen Server und erhält im Gegenzug ein HTML-Dokument.

Bei einer SPA sendet der Server das HTML-Dokument nur bei der ersten Anfrage und bei nachfolgenden Anfragen sendet er JSON-Daten. Das bedeutet, dass eine SPA den Inhalt der aktuellen Seite umschreibt und nicht die gesamte Webseite neu lädt. Daher müssen Sie nicht extra auf das Neuladen warten und die Leistung ist schneller. Dank dieser Fähigkeit verhält sich eine SPA wie eine native Anwendung.

Eine Single Page Application unterscheidet sich von Multi-Page Applications (MPAs). Letztere sind Webanwendungen mit mehreren Seiten, die neu geladen werden, wenn ein Benutzer neue Daten anfordert.

Außerdem kann das Laden von SPAs anfangs eine Weile dauern, bietet aber nach dem Laden eine schnellere Leistung und eine reibungslose Navigation. MPAs können vergleichsweise langsam sein und benötigen ein erstklassiges Internet, insbesondere bei grafischen Elementen. Beispiele für MPAs können Amazon und Google Docs sein.

Was sind die Vorteile von SPAs? 👍

Die meisten Ressourcen wie HTML, JavaScript und CSS, die SPAs benötigen, werden zu Beginn geladen und müssen bei der Verwendung nicht neu geladen werden. Nur die Datenübertragung kann sich ändern, was sie sehr reaktionsschnell macht. Lassen Sie uns herausfinden, welche Vorteile SPAs bieten.

Bessere Geschwindigkeit

Webanwendungen müssen schneller sein und dürfen nicht die Zeit der Benutzer vergeuden; andernfalls suchen sich die Benutzer andere effiziente Möglichkeiten. SPAs bieten kürzere Antwortzeiten, da nicht die gesamte Seite neu geladen werden muss und sich nur die Daten in den angeforderten Inhaltsbereichen ändern. Dadurch verbessert sich die Geschwindigkeit der Webanwendung erheblich.

Verbessertes Benutzererlebnis

Ein besseres Benutzererlebnis ist für den Erfolg einer Anwendung entscheidend. Viele Berichte deuten darauf hin, dass Benutzer Webseiten verlassen, die langsamer und nicht einfach zu bedienen sind. Aber mit SPAs müssen die Benutzer nicht wieder warten, um den gesamten Inhalt neu zu laden, nur um einen Teil davon zu erhalten. Stattdessen erhalten sie die gewünschten Informationen schneller, was ihre Erfahrung mit einer SPA verbessert.

Effizientes Caching

Eine Single Page App kann Daten effizient zwischenspeichern, da sie eine Anfrage nur einmal an einen Server sendet und dann die anderen Daten aktualisiert. Auf diese Weise können Sie diese Daten nutzen, um auch dann zu funktionieren, wenn Sie offline sind. Wenn die Verbindung eines Benutzers unterbrochen wird, können sie die lokalen Daten mit dem Server synchronisieren, sobald die Verbindung wieder hergestellt ist.

Vereinfachte Entwicklung

Die Entwicklung einer SPA ist einfacher, da die Entwickler nicht mehr Zeit mit dem Schreiben von Code und dem Rendering der Webseiten auf einem Server verbringen müssen. Stattdessen können sie den serverseitigen Code wiederverwenden und die SPA von der Benutzeroberfläche des Frontends entkoppeln. Das bedeutet, dass sich Frontend- und Backend-Teams unbesorgt auf ihre Arbeit konzentrieren können.

Aber wie?

Die Frontend-Entwicklung wird in SPAs dank ihrer entkoppelten Architektur, bei der die Frontend-Anzeige von den Backend-Diensten getrennt ist, mühelos. Da sich die kritischen Backend-Funktionen eines Unternehmens kaum ändern, können Ihre Kunden Ihre Anwendung konsistent nutzen, sich durch Ausfüllen eines Formulars registrieren usw. Sie können auch denselben Inhalt beibehalten, aber sein Aussehen ändern.

Wenn die Backend-Logik und die Daten von der Darstellung entkoppelt werden, verwandeln Sie die App in einen Dienst, der es den Entwicklern ermöglicht, mehrere Frontend-Wege zu erstellen und diesen Dienst darzustellen. Außerdem können die Entwickler das Frontend entwickeln, experimentieren und einsetzen, ohne sich um die Backend-Technologie kümmern zu müssen.

Einfach zu debuggen

Das Debuggen einer Anwendung ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass der optimalen Leistung nichts im Wege steht, indem Bugs und Fehler, die die Leistung beeinträchtigen können, erkannt und beseitigt werden.

Single Page Applications lassen sich mit Google Chrome leicht debuggen, da sie mit gängigen Frameworks wie React, Angular, Vue.js usw. erstellt werden. Sie können Seitenelemente, Daten und Netzwerkoperationen leicht überwachen und untersuchen.

Darüber hinaus ist das Debugging in SPAs einfacher als in MPAs, da SPAs über eigene Entwickler-Tools für Chrome verfügen. Entwickler können den gerenderten JS-Code vom Browser aus untersuchen und SPAs debuggen, anstatt Hunderte und Tausende von Codezeilen durchzugehen. Die Debugging-Tools von Chrome zeigen auch Seitenelemente, Datenanforderungen vom Server und Daten-Caching an.

Weniger Ressourcenverbrauch

Single Page Apps verbrauchen weniger Bandbreite, da sie die Seiten nur einmal laden. Sie funktionieren auch in Gebieten mit einer langsameren Internetverbindung und sind daher für jedermann bequem zu nutzen. Außerdem arbeiten sie offline und speichern Ihre Daten, so dass Sie sie im Gegensatz zu MPAs wie Google Docs nicht ständig mit dem Internet verbinden müssen, um darauf zuzugreifen und daran zu arbeiten.

Plattformübergreifende Kompatibilität

Entwickler können mit einer einzigen Codebasis Anwendungen erstellen, die auf jedem Betriebssystem, Gerät und Browser problemlos laufen. Dadurch wird auch die Kundenerfahrung verbessert, da sie die SPA überall nutzen können.

Darüber hinaus können Entwickler auch mühelos funktionsreiche Anwendungen erstellen. So können sie beispielsweise bei der Entwicklung einer Anwendung zur Bearbeitung von Inhalten Echtzeit-Analysen einbeziehen.

Allerdings gibt es auch einige negative Aspekte, die mit SPAs verbunden sind.

Nachteile von SPAs 👎.

Schlechte SEO-Leistung

Die Architektur von SPAs umfasst nur eine einzige Seite mit einer einzigen URL. Dies schränkt die Fähigkeit der SPAs ein, von der Suchmaschinenoptimierung (SEO) zu profitieren. SEO-Techniken tragen dazu bei, das Ranking Ihrer Website in den Suchmaschinenergebnissen zu verbessern, da die Konkurrenz groß ist.

Da es nur eine einzige URL ohne Änderungen oder außergewöhnliche Adressen gibt, ist es schwierig, sie für SEO zu optimieren. Es fehlt an Indexierung, guten Analysen, einzigartigen Links, Metadaten usw. Solche Seiten haben es schwer, von den Suchbots gescannt zu werden, so dass die Optimierung schwierig wird.

Online-Bedrohungen

SPAs sind anfälliger für Online-Bedrohungen wie Cross-Site Scripting (XSS) als MPAs. Angreifer können XSS nutzen, um kundenseitige Skripte in einer Webanwendung einzuschleusen und diese zu kompromittieren. Darüber hinaus ist die Zugriffskontrolle auf operativer Ebene nicht streng. Sie können sensible Daten und Funktionen preisgeben, wenn die Entwickler keine Vorsichtsmaßnahmen ergreifen.

Anfängliche Ladezeiten

Obwohl SPAs für ihre hohe Leistung und Geschwindigkeit gelobt werden, dauert es eine Weile, bis die komplette Website geladen ist. Das kann einige Benutzer irritieren, die die App möglicherweise nicht mehr öffnen.

Browser-Verlauf

SPAs speichern keinen Browserverlauf. Wenn Sie den Verlauf auf wertvolle Daten überprüfen, sehen Sie nur den Link der SPA zur gesamten Website. Außerdem können Sie sich in der SPA nicht vor- und zurückbewegen. Wenn Sie auf die Schaltfläche "Zurück" klicken, landen Sie auf einer zuvor geladenen Webseite, nicht auf dem vorherigen Zustand. Dieser Nachteil kann jedoch durch die Verwendung der HTML5 History API neutralisiert werden.

Wann sollten Sie SPAs verwenden?

SPAs bringen viele Vorteile, aber auch Nachteile mit sich, wie Sie im vorherigen Abschnitt gesehen haben. Es ist auch nicht klug zu sagen, dass sie ausschließlich gut oder schlecht sind. Es hängt von Ihren Anforderungen und Zielen bei der Erstellung einer Anwendung ab.

• Wenn Sie eine Website mit kleineren Datenmengen und einer dynamischen Plattform erstellen möchten, können Sie Single-Page-Anwendungen verwenden.
• Auch wenn Sie planen, in Zukunft eine mobile Anwendung zu erstellen, können Sie die Backend-API sowohl für Ihre Website als auch für die mobile Anwendung verwenden.
• Die SPA-Architektur eignet sich auch für den Aufbau von sozialen Netzwerken (z.B. Facebook), geschlossenen Communities und SaaS-Plattformen, da sie nicht viel SEO benötigen.
• Wenn Sie eine nahtlose Benutzerinteraktion in Ihrer Anwendung anbieten möchten, sollten Sie sich für eine SPA entscheiden. Single Page Apps wie Google Maps nutzen diesen Ansatz, um Live-Änderungen anzubieten, wenn Benutzer von einem Ort zum anderen wechseln.
• SPAs eignen sich auch hervorragend, wenn Sie in Ihrer Anwendung Live-Updates für Zwecke wie Daten-Streaming, Echtzeit-Diagramme, Benachrichtigungen, Alarme usw. anbieten möchten.
• Entscheiden Sie sich für SPAs, wenn Sie ein natives, konsistentes und dynamisches Benutzererlebnis auf verschiedenen Betriebssystemen, Browsern und Geräten bieten möchten.

Wenn Sie also einen oder mehrere der oben genannten Punkte ankreuzen, können Sie sich für SPAs entscheiden. Lassen Sie uns schnell verstehen, wie man Single Page Applications erstellt.

Wie erstellt man SPAs?

Für jede Softwareentwicklung, einschließlich SPA, sind drei wichtige Aspekte erforderlich - ein Team, Zeit sowie Tools und Technologien zur Erstellung der Anwendung.

Team

Sie brauchen ein Entwicklungsteam mit Fachkenntnissen in JavaScript, CSS und HTML sowie Kenntnisse in anderen verwandten Technologien. Stellen Sie ein Team zusammen:

• Projektmanager, die das Team leiten und den Entwicklungsprozess überwachen und leiten
• JavaScript-Entwickler, die hochwertigen Frontend-Code schreiben
• UX/UI-Designer, um die App schön zu gestalten und dabei die Benutzerfreundlichkeit zu berücksichtigen
• Backend-Software-Ingenieure, die den Server und die Schnittstelle der App nahtlos miteinander verbinden
• QA-Spezialisten, um die Anwendung auf Fehler und Bugs zu testen und sicherzustellen, dass nichts die Leistung der App beeinträchtigen kann

Zeit und Budget

Legen Sie einen Zeitplan für die Entwicklung Ihrer App fest, um sicherzustellen, dass sie zu dem Zeitpunkt fertiggestellt wird, zu dem Sie sie auf dem Markt einsetzen möchten. Legen Sie den Zeitplan entsprechend der Komplexität der App, den Anforderungen an die Funktionen und der Größe des Teams fest. Nehmen Sie sich ausreichend Zeit für die Recherche, die Planung und die Entwicklung eines straffen Prozesses für jede Entwicklungsphase, vom Schreiben des Codes über das Design und die Tests bis hin zur Bereitstellung.

Außerdem sollten Sie Pläne und Ressourcen für die Wartung der App haben, um Probleme zu beheben, neue Funktionen hinzuzufügen, Inhalte zu aktualisieren usw. Stellen Sie außerdem sicher, dass alles im Rahmen Ihres Budgets funktioniert. Setzen Sie dazu Ihre Teammitglieder und Ressourcen klug ein.

Tools und Technologien

Tools und Technologien sind bei der Entwicklung von Webanwendungen von entscheidender Bedeutung. Wie bereits erwähnt, sind JavaScript, CSS und HTML drei Technologien, die Sie für die Entwicklung Ihrer SPA einsetzen müssen. Darüber hinaus benötigen Sie noch eine Reihe anderer Tools wie JavaScript-Frameworks zur Erstellung des "Skeletts" der App, Ajax (JS und XML) für die Bereitstellung, Backend-Technologien wie PHP, Node.js usw. und eine Datenbank wie MongoDB oder MySQL.

Lassen Sie uns ein wenig mehr über JavaScript-Frameworks erfahren, die sich für die SPA-Entwicklung eignen.

Ember

Ember oder Ember.js ist ein großartiges JavaScript-Framework für die Entwicklung einer Single-Page-Anwendung. Es ist produktiv und kampferprobt und bietet eine solide Basis für die Erstellung Ihrer Anwendung. Es verfügt über die Fähigkeiten, die Sie benötigen, um funktionsreiche Benutzeroberflächen zu erstellen, die auf mehreren Geräten funktionieren.

Die UI-Architektur von Ember ist skalierbar und hat bereits weltweit führende Unternehmen wie Microsoft, Apple, Netflix, LinkedIn und viele mehr unterstützt. Es ist ein Framework, das alles enthält, was Sie brauchen, um vom ersten Tag Ihrer App-Entwicklung an eine sofort einsatzbereite Oberfläche zu haben.

Ember CLI arbeitet wie ein Rückgrat der Ember-Anwendung und bietet nahtlos Codegeneratoren zum Erstellen neuer Entitäten, Anordnen von Dateien usw. Es bietet eine integrierte Umgebung mit schnellen automatischen Reloads, Rebuilds und Testläufen. Sie können Ihre Anwendung auch schnell mit einem einzigen Befehl bereitstellen.

Außerdem ist der Router von Ember hervorragend und umfasst asynchrones Laden von Daten, Abfrageparameter und dynamische URLs. Darüber hinaus verfügt er über eine voll ausgestattete Bibliothek für den Datenzugriff (Ember Data), umfassende Tests und kostenlose Leistungsverbesserungen.

Angular.js

Eines der besten JavaScript-Frameworks, Angular.jsEs hilft Ihnen bei der effizienten Erstellung Ihrer einseitigen Anwendung mit robusten Funktionen. Es ermöglicht Ihnen, das HTML-Vokabular Ihrer Anwendung zu erweitern und bietet eine Umgebung, die schnell zu erstellen, lesbar und ausdrucksstark ist.

Angular.js ist in hohem Maße erweiterbar und mit zahlreichen Bibliotheken kompatibel. Außerdem können Sie jede Funktion leicht ersetzen oder ändern, um Ihre Anwendung an Ihre Bedürfnisse anzupassen und sie auf Ihre Entwicklungsabläufe abzustimmen.

Darüber hinaus verwendet Angular.js Datenbindung, um die Ansicht auf der Grundlage von Modelländerungen zu aktualisieren, und macht DOM-Manipulationen überflüssig. Sie können auch Controller und einfaches JavaScript verwenden, um Ihren Code einfach zu pflegen, zu testen und wiederzuverwenden.

Sie können Komponenten mit Direktiven, wiederverwendbaren Komponenten und Lokalisierung erstellen. Darüber hinaus können Sie Deep Linking und Formularvalidierung nutzen und mit den Funktionen eine effiziente Serverkommunikation ermöglichen.

Backbone.js

Backend.js bietet einen stabilen "Rückgrat" oder eine Struktur für Anwendungen mit Modellen, benutzerdefinierten Ereignissen, Schlüssel-Wert-Bindung, Ansichten mit Ereignisbehandlung und Sammlungen mit mehreren Funktionen. Es stellt die Verbindung zu Ihrer API über eine RESTful JSON-Schnittstelle her.

Sie können den Router verwenden, um die Browser-URL Ihrer Anwendung zu aktualisieren und es den Benutzern zu ermöglichen, Lesezeichen zu setzen und sie zu teilen. Der Code ist auf GitHub verfügbar und steht unter der MIT-Lizenz. Einige der Apps, die Backbone.js verwenden, sind Hulu, Airbnb, Pandora, Trello, Stripe, Khan Academy, Bitbucket, WordPress.com und viele mehr.

Vue.js

Vue.js ist ein fortschrittliches JS-Framework und bietet ein vielseitiges Ökosystem für den Aufbau Ihrer SPA. Dieses MIT-lizenzierte Open-Source-Projekt hat es möglich gemacht, auf einfache Weise eine hervorragende Benutzeroberfläche für Single Page Applications zu erstellen.

Es ist so konzipiert, dass es anpassungsfähig ist und je nach Anwendungsfall zwischen einem Framework und einer Bibliothek skalieren kann. Die leicht zugängliche Bibliothek konzentriert sich nur auf die Ansichtsschicht der App und bietet Bibliotheken zur Bewältigung der Komplexität größerer Single-Page-Anwendungen.

Reagieren Sie

Reagieren Sie ist eine der beliebtesten JavaScript-Bibliotheken zur Erstellung von Single Page Applications. Sie wird von Facebook (jetzt Meta) Entwicklern entwickelt und gepflegt. Und da sie Open Source ist, können auch Sie dazu beitragen.

Es gibt viele Gründe, sich bei der Entwicklung Ihres nächsten SPA für Reagieren Sie zu entscheiden. Lassen Sie uns einige davon sehen.

• Leicht anpassbar, wenn Sie ein JavaScript-Entwickler sind.
• Die React-Dokumentation ist der beste Ort, um mit dem Lernen zu beginnen.
• Wenn Sie die Konzepte von React erlernen, hilft Ihnen das auch bei der Entwicklung mobiler Anwendungen mit React Native, das ähnliche Konzepte verfolgt.
• Eine große Community, die zu einer großen Anzahl von Drittanbieter-Paketen führt.
• Die meisten Unternehmen wie Facebook, Bloomberg, Airbnb, Instagram, Skype usw. verwenden die React-Bibliothek zur Entwicklung von Benutzeroberflächen.

Es ist nicht übertrieben zu sagen, dass React derzeit die beliebteste Bibliothek für die Entwicklung von Webanwendungen ist. Probieren Sie es aus, Sie werden es lieben. Schauen Sie sich bei Bedarf diese Ressourcen an, um React zu lernen.

Fazit 👨‍💻

Single Page Applications (SPAs) können für Sie hilfreich sein, wenn Sie eine reaktionsschnelle, schnelle und funktionsreiche Anwendung für soziale Netzwerke, SaaS-Geschäfte, Live-Updates usw. erstellen möchten. Bestimmen Sie auch Ihre Anforderungen und Ziele, um zu entscheiden, ob eine SPA für Ihren Entwicklungsprozess geeignet ist, und wählen Sie ein entsprechendes JavaScript-Framework, um loszulegen.