Web 周期性后台同步

1. 介绍

本节为非规范性内容。

Web 应用经常在网络不可靠（例如移动电话）且生命周期未知（浏览器可能被终止或用户可能导航离开）的环境中运行。这使得 Web 应用难以将其内容和状态与服务器保持同步。

此 API 的目的是缩短内容创建与服务器与 Web 应用之间内容同步的时间。它通过允许 Web 应用注册一个定期同步状态和数据的意图，并指定希望的最小间隔来实现。通过 service worker 事件，用户代理随后定期允许 Web 应用下载网络资源并更新状态。

由于此 API 依赖于 service workers，因此此 API 提供的功能仅在安全上下文中可用。

1.1. 示例

从浏览上下文注册最小间隔为一天的定期后台同步：

async function registerPeriodicNewsCheck() {
  const registration = await navigator.serviceWorker.ready;
  try {
    await registration.periodicSync.register('fetch-news', {
      minInterval: 24 * 60 * 60 * 1000,
    });
  } catch {
    console.log('Periodic Sync could not be registered!');
  }
}

在 periodicsync 事件在 service worker 中触发时的响应示例：

self.addEventListener('periodicsync', event => {
  event.waitUntil(fetchAndCacheLatestNews());
});

在上面的示例中 fetchAndCacheLatestNews 是一个开发者定义的函数是一个开发者定义的函数，它从服务器获取最新的新闻文章并将它们本地存储，例如使用 Cache API，以便离线使用。

2. 概念

当为 periodicsync 事件对某个周期性同步注册 registration 触发时，如果不存在其关联的 service worker 客户端，且这些客户端的 frame type 为 "top-level", "auxiliary" 或 "nested"，则该事件被视为在后台运行，这些客户端是针对与 registration 关联的 origin 的 service worker registration 存在的情况除外。

3. 对 service worker 注册的扩展

A service worker registration additionally has:

活动的周期性同步注册（一个映射），其中每个键是一个 DOMString，每个项是一个周期性同步注册。
周期性同步处理队列，最初是启动一个新的并行队列的结果。

4. 构造

4.1. 周期性同步注册

A 周期性同步注册 consists of:

A service worker registration, which is a service worker registration.

A 标签, which is a DOMString.

注：周期性后台同步（Periodic Background Sync）不与后台同步（Background Sync）共享命名空间，因此同一 origin 可以同时拥有两种类型且使用相同标签的注册。

最小间隔（一个 long long），用于指定周期性同步应发生的最小间隔（以毫秒为单位）。最小间隔是对用户代理的建议。

注：periodicsync 事件实际触发的间隔必须大于或等于此值。

An 锚点时间（一个时间戳），表示此periodicsync 事件上一次为该周期性同步注册触发的时间，或初始注册的时间。

A 状态，其值为 "pending"、"firing"、"suspended" 或 "reregistered-while-firing" 之一。初始值为 "pending"。

4.2. 周期性同步调度器

The 周期性同步调度器负责调度periodicsync 事件的触发。响应这些触发器，调度器要么安排延迟处理以在将来的适当时间触发periodicsync 事件，要么取消此类调度。

调度器维护：

The 上次触发时间，一个映射，其中每个键是一个 origin，每个项是一个时间戳。该映射的键是与service worker 注册相关联的活动周期性同步注册的 origins。该映射最初为空的映射。

The 针对 origin 的有效最小同步间隔 origin（一个 origin），是针对任何 origin 的最小周期性同步间隔加上用户代理为该 origin 定义的某个值。

注：用户代理定义的该值可能基于用户与该 origin 的互动程度。每次调用针对 origin 的有效最小同步间隔时，这个值可以不同。

调度器会处理周期性同步注册。

注：当没有活动的周期性同步注册时，浏览器可能会暂停此处理循环以节省资源。

4.3. 常量

As recommended in § 5 Privacy Considerations and § 6 Resource Usage, the user agent SHOULD also define:

针对任何 origin 的最小周期性同步间隔，一个 long long，表示任一给定 origin 的 periodicsync 事件之间的最小间隔，且，
跨 origin 的最小周期性同步间隔，一个 long long，表示所有 origin 之间 periodicsync 事件之间的最小间隔。

跨 origin 的最小周期性同步间隔必须大于或等于针对任何 origin 的最小周期性同步间隔。如果未定义，这些值被设置为 43200000（以毫秒计，即十二小时）。

注：需要两种频率上限，因为对每个 origin 遵守针对任何 origin 的最小周期性同步间隔的限制，仍可能导致浏览器非常频繁地触发 periodicsync 事件。例如，当存在许多针对不同 origin 的周期性同步注册时，就可能发生这种情况。跨 origin 的最小周期性同步间隔确保了触发这些事件的全局上限。

用户代理可以定义一个最大重试次数，一个数字，允许用于每个 periodicsync 事件。在选择此值时，用户代理应确保尝试最大重试次数所需的时间数量级小于针对任何 origin 的最小周期性同步间隔。如果未定义，则该值为零。

5. 隐私考虑

5.1. 权限

Periodic Background Sync 仅在为具有 PermissionState 的 PermissionDescriptor 且其 name 为 "periodic-background-sync" 的权限状态为 granted 时可用。此外，用户代理应当为用户提供禁用 Periodic Background Sync 的方式。当 Periodic Background Sync 被禁用时，periodicsync 事件不得向受此权限影响的周期性同步注册派发。（参见 § 7.2 响应权限撤销。）

5.2. 位置追踪

在 periodicsync event 内发起的 fetch 请求在后台运行时，可能在用户离开页面后向服务器暴露客户端的 IP 地址。用户代理应当通过限制重试次数和 periodicsync 事件的持续时长来减少网站能够追踪用户位置的时间。此外，用户代理还应当通过限制对一个 origin 以及跨 origins 的 periodicsync 事件的频率，来限制持久的位置信息追踪。

5.3. 历史泄露

在 periodicsync 事件内发起的 fetch 请求在后台运行时，可能会向与创建该周期性同步注册所用网络不同的网络中的中间设备泄露关于客户端导航历史的信息。例如，客户端可能访问了 https://example.com，该站点注册了一个 periodicsync 事件，但根据实现，该事件可能在用户已离开页面并切换网络后才触发。新网络上的中间设备可能会看到 periodicsync 事件发起的 fetch 请求。由于这些 fetch 请求是使用 HTTPS 发起的，请求内容不会被泄露，但请求的目的地和域名可能会被泄露（通过 DNS 查询和请求的 IP 地址）。为防止这种浏览历史泄露，用户代理可以选择仅在创建该周期性同步注册时所用的网络上触发 periodicsync 事件，但这将以降低可用性为代价，因为无法机会性地进行同步。

6. 资源使用

本节为非规范性内容。

网站在处理 periodicsync 事件时，很可能会从网络下载资源。底层操作系统可能会启动用户代理来派发这些事件，并在预定义的时长内保持其活跃以允许处理事件。两者都会消耗电池。用户代理应当限制这些事件的持续时间和频率，以在用户已离开页面时控制网站的资源使用。

对于大型资源，应当通过在后台下载（background fetch）中注册来下载，使用 BackgroundFetchManager 接口。

此外，用户代理应当考虑用户与该 origin 的参与度，以及任何用户指示临时减少数据消耗（例如数据节省模式），以调整 periodicsync 事件的频率。

7. 算法

7.1. 处理周期性同步注册

当用户代理启动时，按并行运行以下步骤：

重复执行：
1. 等待跨 origin 的最小周期性同步间隔。
2. 令 firedPeriodicSync 为 false。
3. 当 firedPeriodicSync 为 false 时：
  1. 等待某个用户代理定义的时间段。
    
    注：这可以用于将不同周期性同步注册的同步合并到一次设备唤醒中。
  2. 等待直到处于在线状态。
  3. 对于每个不是已注销的 service worker registration registration，将以下步骤入队到 registration 的周期性同步处理队列：
    1. 令 origin 为与 periodicSyncRegistration 的 service worker registration 相关联的 origin。
    2. 如果 time of last fire[origin] + 针对该 origin 的有效最小同步间隔大于现在，则继续。
    3. 对于 registration 的活动周期性同步注册中的每个 periodic sync registration periodicSyncRegistration：
      1. 如果 periodicSyncRegistration 的 state 不是 "pending"，则继续。
      2. 如果 periodicSyncRegistration 的 anchor time + periodicSyncRegistration 的 minimum interval 大于现在，则继续。
      3. 将 firedPeriodicSync 设为 true。
      4. 为 periodicSyncRegistration 触发 periodicsync 事件。

7.2. 响应权限撤销

响应撤销具有name "periodic-background-sync" 的权限（针对源 origin），用户代理必须将以下步骤排入队列至周期性同步处理队列：

对于活动的周期性同步注册中的每个周期性同步注册 registration，如果其服务工作线程注册所关联的源与 origin 相同：
1. 从活动的周期性同步注册中移除 registration。

8. API 描述

8.1. 对 `ServiceWorkerGlobalScope` 接口的扩展

partial interface ServiceWorkerGlobalScope {
    attribute EventHandler onperiodicsync;
};

8.2. 对 `ServiceWorkerRegistration` 接口的扩展

ServiceWorkerRegistration/periodicSync

仅在一个当前引擎中可用。

FirefoxNoneSafariNoneChrome80+

OperaNoneEdge80+

Edge (Legacy)NoneIENone

Firefox for AndroidNoneiOS SafariNoneChrome for Android80+Android WebView80+Samsung Internet13.0+Opera MobileNone

[Exposed=(Window,Worker)]
partial interface ServiceWorkerRegistration {
  readonly attribute PeriodicSyncManager periodicSync;
};

A ServiceWorkerRegistration 有一个 periodic sync manager（一个 PeriodicSyncManager）。

属性 periodicSync 的 getter 必须返回该 context object 的 periodic sync manager，初始为一个新的 PeriodicSyncManager，其 service worker registration 为该 context object 的 service worker registration。

8.3. `PeriodicSyncManager` 接口

PeriodicSyncManager

仅在一个当前引擎中可用。

FirefoxNoneSafariNoneChrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (Legacy)NoneIENone

Firefox for AndroidNoneiOS SafariNoneChrome for Android80+Android WebView80+Samsung Internet13.0+Opera Mobile57+

[Exposed=(Window,Worker)]
interface PeriodicSyncManager {
    Promise<undefined> register(DOMString tag, optional BackgroundSyncOptions options = {});
    Promise<sequence<DOMString>> getTags();
    Promise<undefined> unregister(DOMString tag);
};

dictionary BackgroundSyncOptions {
    [EnforceRange] unsigned long long minInterval = 0;
};

A PeriodicSyncManager 有一个 service worker registration（一个 service worker registration）。

PeriodicSyncManager/register

仅在一个当前引擎中可用。

FirefoxNoneSafariNoneChrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (Legacy)NoneIENone

Firefox for AndroidNoneiOS SafariNoneChrome for Android80+Android WebView80+Samsung Internet13.0+Opera Mobile57+

当调用 register(tag, options) 方法时，必须返回一个新的 promise promise，并将以下步骤排入队列至周期性同步处理队列：

令 serviceWorkerRegistration 为与服务工作线程注册相关联的上下文对象的PeriodicSyncManager。
如果 serviceWorkerRegistration 的活动工作线程为 null，则使用InvalidStateError 拒绝 promise，并中止这些步骤。
如果一个PermissionDescriptor （其name 为 "periodic-background-sync"）的PermissionState 不是granted，则使用NotAllowedError 拒绝 promise，并中止这些步骤。
令 isBackground（一个布尔值）为 true。
对于 serviceWorkerRegistration 的源对应的服务工作线程客户端中的每个 client：
1. 如果 client 的框架类型为 "top-level" 或 "auxiliary"，则将 isBackground 设置为 false。
如果 isBackground 为 true，则使用InvalidAccessError 拒绝 promise，并中止这些步骤。
令 currentRegistration 为 serviceWorkerRegistration 的活动的周期性同步注册中周期性同步注册，如果存在其标签等于 tag 的注册，则取该注册，否则为 null。
如果 currentRegistration 为 null：
1. 令 newRegistration 为一个新的周期性同步注册。
2. 将 newRegistration 的标签设置为 tag。
3. 将 newRegistration 的最小间隔设置为 options 的minInterval 成员。
4. 将 newRegistration 的状态设置为 "pending"。
5. 将 newRegistration 的服务工作线程注册设置为 serviceWorkerRegistration。
6. 将 newRegistration 的锚点时间设置为表示当前时间的时间戳。
7. 将 newRegistration 添加到 serviceWorkerRegistration 的活动的周期性同步注册中。
8. 兑现 promise。
否则：
1. 如果 currentRegistration 的最小间隔与 options 的minInterval 成员不同：
  1. 将 currentRegistration 的最小间隔设置为 options 的minInterval 成员。
2. 否则，如果 currentRegistration 的状态为 "firing"，则将 serviceWorkerRegistration 的状态设置为 "reregistered-while-firing"。
3. 兑现 promise。

PeriodicSyncManager/getTags

仅在一个当前引擎中可用。

FirefoxNoneSafariNoneChrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (Legacy)NoneIENone

Firefox for AndroidNoneiOS SafariNoneChrome for Android80+Android WebView80+Samsung Internet13.0+Opera Mobile57+

当调用 getTags() 方法时，必须返回一个新的 promise promise，并将以下步骤排入队列至周期性同步处理队列：

令 serviceWorkerRegistration 为与服务工作线程注册，其与上下文对象的PeriodicSyncManager相关联。
令 currentTags 为一个新的列表。
对于 serviceWorkerRegistration 的活动的周期性同步注册中的每个 registration，将 registration 的标签追加到 currentTags。
使用 currentTags兑现 promise。

PeriodicSyncManager/unregister

仅在一个当前引擎中可用。

FirefoxNoneSafariNoneChrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (Legacy)NoneIENone

Firefox for AndroidNoneiOS SafariNoneChrome for Android80+Android WebView80+Samsung Internet13.0+Opera Mobile57+

当调用 unregister(tag) 方法时，必须返回一个新的 promise promise，并将以下步骤排入队列至周期性同步处理队列：

令 serviceWorkerRegistration 为与服务工作线程注册相关联的上下文对象的PeriodicSyncManager。
1. 令 currentRegistration 为 serviceWorkerRegistration 的活动的周期性同步注册中的周期性同步注册，如果存在其标签等于 tag 的注册，则取该注册，否则为 null。
2. 如果 currentRegistration 不为 null，则从 serviceWorkerRegistration 的活动的周期性同步注册中移除 currentRegistration。
3. 兑现 promise。

8.4. periodicsync 事件

PeriodicSyncEvent/PeriodicSyncEvent

仅有一个主流引擎支持。

Firefox不支持Safari不支持Chrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (旧版)不支持IE不支持

Android 版 Firefox不支持iOS Safari不支持Android 版 Chrome80+Android WebView80+三星浏览器13.0+Opera Mobile57+

PeriodicSyncEvent

仅有一个主流引擎支持。

Firefox不支持Safari不支持Chrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (旧版)不支持IE不支持

Android 版 Firefox不支持iOS Safari不支持Android 版 Chrome80+Android WebView80+三星浏览器13.0+Opera Mobile57+

dictionary PeriodicSyncEventInit : ExtendableEventInit {
    required DOMString tag;
};
[Exposed=ServiceWorker]
interface PeriodicSyncEvent : ExtendableEvent {
    constructor(DOMString type, PeriodicSyncEventInit init);
    readonly attribute DOMString tag;
};

PeriodicSyncEvent/tag

仅有一个主流引擎支持。

Firefox不支持Safari不支持Chrome80+

Opera67+Edge80+

Edge (旧版)不支持IE不支持

Android 版 Firefox不支持iOS Safari不支持Android 版 Chrome80+Android WebView80+三星浏览器13.0+Opera Mobile57+

PeriodicSyncEvent 拥有一个 tag（一个 tag）。 tag 属性必须返回其初始化时的值。

8.4.1. 触发 periodicsync 事件

Note: 用户代理可以对 PeriodicSyncEvent 的生命周期扩展和执行时间施加比一般 ExtendableEvent 更严格的时间限制。尤其是对 PeriodicSyncEvent 的任何重试可能有明显缩短的时间限制。

要为 periodic sync registration registration 触发 periodicsync 事件，用户代理必须执行以下步骤：

令 serviceWorkerRegistration 为 registration 的 service worker 注册。
如果 registration 不再属于 serviceWorkerRegistration 的活跃 periodic sync 注册，则终止这些步骤。
断言：registration 的 state 为 "pending"。
令 retryCount 为 0。
将 registration 的 state 设为 "firing"。
当条件为真，循环：
1. 令 continue 为 false。
2. 令 success 为 false。
3. 触发功能事件 "periodicsync"，使用 PeriodicSyncEvent 于 serviceWorkerRegistration，其 tag 设置为 registration 的 tag。记 dispatchedEvent，类型为 ExtendableEvent，表示派发出的 periodicsync 事件并使用 dispatchedEvent 执行以下步骤：
4. 令 waitUntilPromise 为等待全部 dispatchedEvent 的延长生命周期 promises 的结果。
5. 对于 fulfilled（满足） waitUntilPromise 时，执行以下步骤：
  1. 将 success 设为 true。
  2. 将 continue 设为 true。
6. 对于 rejection（拒绝） waitUntilPromise 时，执行以下步骤：
  1. 将 continue 设为 true。
7. 并行：
  1. 等待 continue 为 true。
  2. 令 origin 为与 registration 的 service worker 注册关联的源（origin）。
  3. 如果 success 为 true，则将 key 为 origin 的最后触发时间设置为当前时间。
  4. 如果 success 为 true，或 retryCount 大于最大重试次数，或 registration 的 state 为 "reregistered-while-firing"，则：
    1. 将 registration 的 state 设为 "pending"。
    2. 将 registration 的 anchor time 设置为当前时间戳。
    3. 终止这些步骤。
8. 将 retryCount 增加 1。
9. 等待一个基于 retryCount 的小退避时间。

Web 周期性后台同步

社区组草案报告， 2021年4月12日

摘要

本文档状态

1. 介绍

1.1. 示例

2. 概念

3. 对 service worker 注册的扩展

4. 构造

4.1. 周期性同步注册

4.2. 周期性同步调度器

4.3. 常量

5. 隐私考虑

5.1. 权限

5.2. 位置追踪

5.3. 历史泄露

6. 资源使用

7. 算法

7.1. 处理周期性同步注册

7.2. 响应权限撤销

8. API 描述

8.1. 对 `ServiceWorkerGlobalScope` 接口的扩展

8.2. 对 `ServiceWorkerRegistration` 接口的扩展

8.3. `PeriodicSyncManager` 接口

8.4. periodicsync 事件

8.4.1. 触发 periodicsync 事件

一致性

文档约定

一致性算法

索引

本规范定义的术语

引用中定义的术语

参考文献

规范性引用

IDL 索引

Web 周期性后台同步

社区组草案报告， 2021年4月12日

摘要

本文档状态

1. 介绍

1.1. 示例

2. 概念

3. 对 service worker 注册的扩展

4. 构造

4.1. 周期性同步注册

4.2. 周期性同步调度器

4.3. 常量

5. 隐私考虑

5.1. 权限

5.2. 位置追踪

5.3. 历史泄露

6. 资源使用

7. 算法

7.1. 处理周期性同步注册

7.2. 响应权限撤销

8. API 描述

8.1. 对 ServiceWorkerGlobalScope 接口的扩展

8.2. 对 ServiceWorkerRegistration 接口的扩展

8.3. PeriodicSyncManager 接口

8.4. periodicsync 事件

8.4.1. 触发 periodicsync 事件

一致性

文档约定

一致性算法

索引

本规范定义的术语

引用中定义的术语

参考文献

规范性引用

IDL 索引

8.1. 对 `ServiceWorkerGlobalScope` 接口的扩展

8.2. 对 `ServiceWorkerRegistration` 接口的扩展

8.3. `PeriodicSyncManager` 接口