Single-Page-Anwendungen (SPAs) sind eine ausgezeichnete Wahl, um eine herausragende Benutzererfahrung zu kreieren. Sie zeichnen sich durch ihre Schnelligkeit, einen effizienten Entwicklungsprozess und einen geringeren Verbrauch an Serverressourcen aus.
Es überrascht daher nicht, dass sie heutzutage immer beliebter werden. Technologie-Giganten wie Google setzen Single-Page-Anwendungen wie Gmail und Google Maps ein, um ihre Nutzer zu begeistern.
Wenn Sie also über die Entwicklung einer Anwendung nachdenken, kann eine SPA basierend auf Ihren Anforderungen an eine schnellere, plattformübergreifend kompatible und funktionsreiche Anwendung für Ihr SaaS-Unternehmen, Ihr soziales Netzwerk oder andere Anwendungsfälle eine gute Wahl sein.
Doch was genau ist eine SPA?
Lassen Sie uns Single-Page-Anwendungen, ihre Vorzüge, Nachteile und die Vorgehensweise bei ihrer Erstellung näher betrachten.
Was sind Single-Page-Anwendungen?
Eine Single-Page-Anwendung (SPA) ist eine einzelne Webseite, Website oder Webanwendung, die innerhalb eines Webbrowsers läuft und nur ein einziges Dokument lädt. Während der Nutzung ist kein Neuladen der Seite erforderlich, da der Hauptteil des Inhalts unverändert bleibt, während nur bestimmte Bereiche aktualisiert werden müssen. Diese Aktualisierung des Inhalts erfolgt mittels JavaScript-APIs.
Dies ermöglicht es den Nutzern, eine Website zu erleben, ohne dass jedes Mal die gesamte Seite und die dazugehörigen Daten vom Server neu geladen werden müssen. Dies führt zu einer verbesserten Performance und vermittelt das Gefühl, eine native App zu verwenden. SPAs ermöglichen eine dynamischere Web-Erfahrung und bieten Nutzern einen einfachen und unkomplizierten Zugang innerhalb eines einzigen Webbereichs.
Beispiele für SPAs
Gmail, Facebook, Trello und Google Maps sind Beispiele für Single-Page-Anwendungen, die eine hervorragende Benutzererfahrung im Browser bieten, ohne dass die Seite neu geladen werden muss.
Wenn Sie beispielsweise Ihr Gmail-Konto öffnen, werden Sie feststellen, dass sich während der Navigation keine wesentlichen Änderungen ergeben. Die Kopfzeile und die Seitenleiste bleiben im Posteingang gleich, und wenn eine neue E-Mail eintrifft, wird diese Änderung schnell durch das Nachladen des entsprechenden Inhalts mittels JavaScript angezeigt.
Wie funktionieren SPAs?
Die Architektur von Single-Page-Anwendungen ist relativ einfach und umfasst clientseitige und serverseitige Rendering-Technologien.
Nehmen wir an, Sie möchten eine bestimmte Webseite besuchen. Wenn Sie die entsprechende Adresse eingeben, um Zugriff von Ihrem Browser anzufordern, sendet der Browser diese Anfrage an einen Server und erhält als Antwort ein HTML-Dokument.
Bei einer SPA sendet der Server das HTML-Dokument nur bei der ersten Anfrage. Für nachfolgende Anfragen werden JSON-Daten übertragen. Das bedeutet, dass eine SPA den Inhalt der aktuellen Seite neu schreibt, anstatt die gesamte Webseite neu zu laden. Dadurch entfällt die Wartezeit auf ein Neuladen, und die Leistung wird beschleunigt. Diese Funktionsweise lässt eine SPA wie eine native Anwendung wirken.
Eine Single-Page-Anwendung unterscheidet sich von Multi-Page-Anwendungen (MPAs). Letztere sind Webanwendungen, die aus mehreren Seiten bestehen und bei jeder Anforderung neuer Daten neu geladen werden.
Das anfängliche Laden einer SPA kann etwas Zeit in Anspruch nehmen. Einmal geladen, bieten sie jedoch eine schnellere Leistung und eine flüssigere Navigation. MPAs können im Vergleich dazu langsamer sein und benötigen insbesondere bei grafischen Elementen eine gute Internetverbindung. Beispiele für MPAs sind Amazon und Google Docs.
Was sind die Vorteile von SPAs? 👍
Die meisten Ressourcen, wie HTML, JavaScript und CSS, die eine SPA benötigt, werden zu Beginn geladen und müssen während der Nutzung nicht erneut geladen werden. Es ändern sich lediglich die Datenübertragungen, was die Reaktionsgeschwindigkeit der Anwendung deutlich erhöht. Lassen Sie uns die Vorteile von SPAs im Detail betrachten.
Höhere Geschwindigkeit
Webanwendungen müssen eine hohe Geschwindigkeit bieten und dürfen die Zeit der Benutzer nicht verschwenden; andernfalls werden die Benutzer effizientere Alternativen suchen. SPAs bieten kürzere Antwortzeiten, da nicht die gesamte Seite neu geladen werden muss und sich nur die Daten in den angeforderten Inhaltsbereichen ändern. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Geschwindigkeit der Webanwendung.
Verbesserte Benutzererfahrung
Eine bessere Benutzererfahrung ist entscheidend für den Erfolg einer Anwendung. Viele Studien zeigen, dass Nutzer Webseiten verlassen, die langsam sind und nicht einfach zu bedienen. Bei SPAs müssen Nutzer jedoch nicht erneut warten, bis der gesamte Inhalt neu geladen ist, nur um einen Teil davon zu erhalten. Stattdessen können sie die angeforderten Informationen schneller erhalten, was ihre Erfahrung mit einer SPA verbessert.
Effizientes Caching
Eine Single-Page-App kann Daten effizient zwischenspeichern, da sie nur einmal eine Anfrage an einen Server sendet und dann die anderen Daten aktualisiert. Dadurch kann sie diese Daten auch dann nutzen, wenn Sie offline sind. Wenn die Verbindung eines Benutzers unterbrochen wird, können die lokalen Daten mit dem Server synchronisiert werden, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist.
Vereinfachte Entwicklung
Die Entwicklung einer SPA ist einfacher, da Entwickler nicht mehr so viel Zeit mit dem Schreiben von Code und dem Rendern der Webseiten auf einem Server verbringen müssen. Stattdessen können sie den serverseitigen Code wiederverwenden und die SPA von der Front-End-Benutzeroberfläche entkoppeln. Dies bedeutet, dass sich Front-End- und Back-End-Teams ungestört auf ihre jeweiligen Aufgaben konzentrieren können.
Wie funktioniert das?
Die Front-End-Entwicklung wird in SPAs durch die entkoppelte Architektur, bei der die Front-End-Anzeige von den Back-End-Diensten getrennt ist, deutlich erleichtert. Da sich die kritischen Back-End-Funktionalitäten eines Unternehmens nicht wesentlich ändern, können Ihre Kunden bei der Nutzung Ihrer Anwendung, der Registrierung durch das Ausfüllen eines Formulars usw., eine einheitliche Erfahrung machen. Sie können auch den gleichen Inhalt beibehalten, aber sein Erscheinungsbild ändern.
Durch die Entkopplung der Back-End-Logik und der Daten von ihrer Darstellung wird die App zu einem Service, sodass Entwickler mehrere Front-End-Möglichkeiten erstellen und diesen Service nutzen können. Darüber hinaus können Entwickler das Front-End erstellen, experimentieren und bereitstellen, ohne sich um die Back-End-Technologie kümmern zu müssen.
Einfaches Debugging
Das Debugging einer Anwendung ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass sie optimal funktioniert, indem Fehler und Bugs gefunden und behoben werden, die die Leistung beeinträchtigen können.
Single-Page-Anwendungen lassen sich in Google Chrome einfach debuggen, da sie mit gängigen Frameworks wie React, Angular, Vue.js usw. entwickelt wurden. Sie können Seitenelemente, Daten und Netzwerkvorgänge einfach überwachen und untersuchen.
Darüber hinaus ist das Debugging in SPAs einfacher als in MPAs, da SPAs über eigene Entwicklertools für Chrome verfügen. Entwickler können das Rendering des JS-Codes im Browser untersuchen und SPAs debuggen, anstatt Hunderte und Tausende von Codezeilen durchzugehen. Die Chrome-Debugging-Tools zeigen auch Seitenelemente, Datenanfragen vom Server und Daten-Caching an.
Geringerer Ressourcenverbrauch
Single-Page-Apps verbrauchen weniger Bandbreite, da sie die Seiten nur einmal laden. Sie funktionieren auch in Gebieten mit langsamerer Internetverbindung und sind daher für jeden einfach zu nutzen. Zudem arbeiten sie offline und speichern Ihre Daten, sodass Sie im Gegensatz zu MPAs wie Google Docs keine konstante Internetverbindung benötigen, um darauf zuzugreifen und damit arbeiten zu können.
Plattformübergreifende Kompatibilität
Entwickler können Anwendungen mit einer einzigen Codebasis erstellen, die problemlos auf jedem Betriebssystem, Gerät und Browser laufen. Dies trägt ebenfalls zur Kundenerfahrung bei, da sie die SPA überall nutzen können, wo sie möchten.
Darüber hinaus können Entwickler mühelos funktionsreiche Anwendungen erstellen. Sie können beispielsweise Echtzeitanalysen integrieren, während sie eine Anwendung zur Inhaltsbearbeitung entwickeln.
Es gibt jedoch 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 Möglichkeiten der SPAs ein, von der Suchmaschinenoptimierung (SEO) zu profitieren. SEO-Techniken sind wichtig, um das Ranking Ihrer Website in den Suchmaschinenergebnissen zu verbessern, da ein starker Wettbewerb herrscht.
Da es nur eine einzige URL ohne Änderungen oder spezifische Adressen gibt, ist die Optimierung für SEO schwierig. Es mangelt an Indexierung, guten Analysen, eindeutigen Links, Metadaten usw. Solche Seiten haben es schwer, von den Suchbots gefunden zu werden, was die Optimierung erschwert.
Online-Bedrohungen
SPAs sind anfälliger für Online-Bedrohungen wie Cross-Site-Scripting (XSS) als MPAs. Angreifer können XSS nutzen, um clientseitige Skripte in eine Webanwendung einzuschleusen und diese zu kompromittieren. Zudem ist die Zugriffskontrolle auf Betriebsebene nicht immer streng. Sie kann sensible Daten und Funktionen freilegen, wenn Entwickler keine entsprechenden Vorkehrungen treffen.
Anfängliche Ladezeiten
Obwohl SPAs für ihre hervorragende Leistung und Geschwindigkeit bekannt sind, dauert das anfängliche Laden der gesamten Website etwas Zeit. Dies kann einige Benutzer irritieren, die die App möglicherweise nicht erneut öffnen möchten.
Browserverlauf
SPAs speichern keinen Browserverlauf. Wenn Sie den Verlauf auf wertvolle Daten überprüfen, sehen Sie nur den Link der SPA zur gesamten Website. Darüber hinaus ist es nicht möglich, in der SPA selbst vor- und zurückzugehen. Wenn Sie die Zurück-Taste drücken, landen Sie auf einer zuvor geladenen Webseite und nicht im vorherigen Zustand. Dieser Nachteil kann jedoch durch die Verwendung der HTML5 History API ausgeglichen werden.
Wann sollten Sie SPAs verwenden?
SPAs haben viele Vorteile, aber auch Nachteile, wie im vorherigen Abschnitt erläutert. Daher ist es nicht richtig zu sagen, dass sie generell gut oder schlecht sind. Die Entscheidung hängt von Ihren spezifischen Anforderungen und Zielen bei der Entwicklung einer Anwendung ab.
- Wenn Sie eine Website mit geringeren Datenmengen und einer dynamischen Plattform erstellen möchten, können Sie Single-Page-Anwendungen in Betracht ziehen.
- Es ist auch hilfreich, wenn Sie in Zukunft eine mobile Anwendung entwickeln möchten. Sie können die Back-End-API sowohl für Ihre Website als auch für Ihre mobile App verwenden.
- Die SPA-Architektur eignet sich auch für den Aufbau sozialer Netzwerke (z. B. Facebook), geschlossener Communities und SaaS-Plattformen, da diese nicht viel SEO benötigen.
- Wenn Sie eine nahtlose Benutzerinteraktion in Ihrer Anwendung anbieten möchten, ist eine SPA eine gute Wahl. Single-Page-Apps wie Google Maps verwenden diesen Ansatz, um Live-Änderungen anzuzeigen, wenn Nutzer von einem Ort zum anderen wechseln.
- SPAs sind auch hervorragend geeignet, wenn Sie Live-Updates in Ihrer Anwendung für Zwecke wie Datenstreaming, Echtzeit-Diagramme, Benachrichtigungen, Warnmeldungen usw. anbieten möchten.
- Wählen Sie SPAs, wenn Sie eine native, konsistente und dynamische Benutzererfahrung über verschiedene Betriebssysteme, Browser und Geräte hinweg bieten möchten.
Wenn einer oder mehrere der oben genannten Punkte zutreffen, kann eine SPA die richtige Wahl sein. Lassen Sie uns nun kurz beleuchten, wie Single-Page-Anwendungen erstellt werden.
Wie erstelle ich SPAs?
Jede Softwareentwicklung, einschließlich SPA, erfordert drei wichtige Aspekte: ein Team, ausreichend Zeit sowie geeignete Tools und Technologien zur Erstellung der Anwendung.
Team
Sie benötigen ein Entwicklungsteam mit Fachkenntnissen in JavaScript, CSS und HTML sowie Kenntnisse in anderen verwandten Technologien. Ihr Team sollte bestehen aus:
- Projektmanagern, die das Team leiten und den Entwicklungsprozess überwachen und steuern.
- JavaScript-Entwicklern, um hochwertigen Front-End-Code zu schreiben.
- UX/UI-Designern, um die App unter Berücksichtigung der Benutzerfreundlichkeit ansprechend zu gestalten.
- Back-End-Softwareingenieuren, um eine reibungslose Verbindung zwischen Server- und App-Schnittstelle zu gewährleisten.
- QA-Spezialisten zum Testen der Anwendung auf Fehler und Bugs, um sicherzustellen, dass nichts die App-Leistung beeinträchtigt.
Zeit und Budget
Legen Sie einen Zeitplan für Ihre App-Entwicklung fest, um sicherzustellen, dass sie rechtzeitig fertiggestellt ist, wenn Sie sie auf den Markt bringen müssen. Der Zeitplan sollte sich an der Komplexität der App, den funktionalen Anforderungen und der Teamgröße orientieren. Planen Sie ausreichend Zeit für einen optimierten Prozess für jede Entwicklungsphase ein, vom Schreiben des Codes über das Design bis hin zum Testen und zur Bereitstellung.
Halten Sie außerdem Pläne und Ressourcen für die App-Wartung bereit, um Probleme zu beheben, neue Funktionen hinzuzufügen, Inhalte zu aktualisieren usw. Stellen Sie sicher, dass alles im Rahmen Ihres Budgets bleibt, und planen Sie Ihre Teammitglieder und Ressourcen entsprechend ein.
Werkzeuge und Technologien
Werkzeuge und Technologien sind bei der Entwicklung von Webanwendungen entscheidend. Wie bereits erwähnt, sind JavaScript, CSS und HTML drei Technologien, die Sie für die Entwicklung Ihrer SPA benötigen. Darüber hinaus benötigen Sie auch eine Reihe anderer Tools, z. B. JavaScript-Frameworks zum Erstellen des „Gerüsts“ der App, Ajax (JS und XML) für die Bereitstellung, Back-End-Technologien wie PHP, Node.js usw. und eine Datenbank wie MongoDB oder MySQL.
Lassen Sie uns einen Blick auf JavaScript-Frameworks werfen, die sich gut für die SPA-Entwicklung eignen.
Ember
Ember.js ist ein hervorragendes JavaScript-Framework zum Erstellen von Single-Page-Anwendungen. Es ist produktiv, bewährt und bietet eine solide Grundlage für die Entwicklung Ihrer Anwendung. Es bietet alle Funktionen, die Sie benötigen, um umfangreiche Benutzeroberflächen zu erstellen, die auf mehreren Geräten funktionieren.
Die UI-Architektur von Ember ist skalierbar und unterstützt führende Unternehmen weltweit wie Microsoft, Apple, Netflix, LinkedIn und viele mehr. Es handelt sich um ein „Batterie-inbegriffen“-Framework mit allem, was Sie für einen sofortigen Start ab dem ersten Tag Ihrer App-Entwicklung benötigen.
Ember CLI fungiert als Rückgrat der Ember-Anwendung und bietet nahtlose Codegeneratoren zum Erstellen neuer Entitäten, zum Organisieren von Dateien usw. Es bietet eine integrierte Umgebung mit schnellen automatischen Neuladungen, Neubauten und Testläufen. Sie können Ihre App auch schnell mit einem einzigen Befehl bereitstellen.
Darüber hinaus ist der Router von Ember hervorragend und bietet asynchrones Laden von Daten, Abfrageparameter und dynamische URLs. Es enthält auch eine voll funktionsfähige Bibliothek für den Datenzugriff (bekannt als Ember Data), umfassende Tests und kostenlose Leistungssteigerungen.
Angular.js
Angular.js, eines der besten JavaScript-Frameworks, unterstützt Sie bei der effizienten Erstellung Ihrer Single-Page-Anwendung mit robusten Funktionen. Es ermöglicht Ihnen, das HTML-Vokabular Ihrer Anwendung zu erweitern und bietet eine Umgebung, die schnell, lesbar und ausdrucksstark ist.
Angular.js ist in hohem Maße erweiterbar und mit mehreren Bibliotheken kompatibel. Sie können jede Funktion einfach ersetzen oder ändern, um Ihre Anwendung anzupassen, Ihre Funktionsanforderungen zu erfüllen und sie an Ihren Entwicklungsworkflow anzupassen.
Darüber hinaus verwendet Angular.js die Datenbindung, um die Ansicht basierend auf Modelländerungen zu aktualisieren und die DOM-Manipulation zu entfernen. Sie können auch Controller und einfaches JavaScript verwenden, um Ihren Code einfach zu verwalten, zu testen und wiederzuverwenden.
Sie können Komponenten mit Direktiven, wiederverwendbaren Komponenten und Lokalisierung erstellen. Verwenden Sie zudem Deep Linking, Formularvalidierung und ermöglichen Sie eine effiziente Serverkommunikation mithilfe seiner Funktionen.
Backbone.js
Backbone.js bietet Anwendungen mit Modellen, benutzerdefinierten Ereignissen, Schlüssel-Wert-Bindung, Ansichten mit Ereignisbehandlung und Sammlungen mit mehreren Funktionen ein stabiles „Rückgrat“ oder eine Struktur. Es stellt über eine RESTful-JSON-Schnittstelle eine Verbindung zu Ihrer API her.
Sie können den Router verwenden, um die Browser-URL Ihrer App zu aktualisieren und Benutzern das Setzen von Lesezeichen und das Teilen zu ermöglichen. Der Code ist auf GitHub verfügbar und unterliegt der MIT-Lizenz. Einige der Apps, die Backbone.js verwenden, sind Hulu, Airbnb, Pandora, Trello, Stripe, Khan Academy, Bitbucket, WordPress.com und mehr.
Vue.js
Vue.js ist ein progressives JS-Framework und bietet ein vielseitiges Ökosystem zum Aufbau Ihrer SPA. Dieses Open-Source-Projekt unter MIT-Lizenz hat es einfach gemacht, eine hervorragende Benutzeroberfläche für Single-Page-Anwendungen zu erstellen.
Es ist anpassungsfähig und kann je nach Anwendungsfall zwischen einem Framework und einer Bibliothek skaliert werden. Die zugängliche Bibliothek konzentriert sich ausschließlich auf die Ansichtsebene der App und bietet Bibliotheken zur Bewältigung von Komplexitäten in größeren Single-Page-Anwendungen.
React
React ist eine der beliebtesten JavaScript-Bibliotheken zum Erstellen von Single-Page-Anwendungen. Sie wurde von den Entwicklern von Facebook (jetzt Meta) entwickelt und wird von ihnen betreut. Sie ist Open-Source, und Sie können ebenfalls dazu beitragen.
Es gibt viele Gründe, React für die Entwicklung Ihrer nächsten SPA zu wählen. Schauen wir uns einige davon an.
- Leicht anzupassen, 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 lernen, wird es Ihnen helfen, auch mobile Anwendungen mit React Native zu erstellen, die ähnlichen Konzepten folgen.
- Eine große Community, die zu einer großen Anzahl von Paketen von Drittanbietern führt.
- Die meisten Unternehmen wie Facebook, Bloomberg, Airbnb, Instagram, Skype usw. verwenden die React-Bibliothek, um die Benutzeroberfläche zu entwickeln.
Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass React derzeit die beliebteste Bibliothek zur Erstellung von Webanwendungen ist. Probieren Sie es aus, Sie werden es lieben. Werfen Sie einen Blick auf diese Ressourcen, um React bei Bedarf zu lernen.
Fazit 👨💻
Single-Page-Anwendungen (SPAs) können für Sie hilfreich sein, wenn Sie eine äußerst reaktionsschnelle, schnelle und funktionsreiche Anwendung für soziale Netzwerke, SaaS-Unternehmen, Live-Updates usw. entwickeln möchten. Bestimmen Sie daher Ihre Anforderungen und Ziele, um zu entscheiden, ob eine SPA zu Ihrem Entwicklungsprozess passt, und wählen Sie dann ein geeignetes JavaScript-Framework für den Einstieg.