离线模式如何在移动应用程序中工作

1）离线模式是什么，为什么需要

离线模式是应用程序在没有网络（或在不稳定的Internet上）的情况下运行，然后在通信出现时同步的能力。他是：

• 减少故障并增加保留；
• 加速第一个屏幕（数据已本地化）；
• 允许您在"字段中"执行关键动作（草稿、内容查看、部分操作）。

---

2）离线架构图层（在任何堆迭中）

1.本地数据存储

移动本机：SQLite/Room（Android），Core Data/SQLite（iOS），Realm，Key-Value（SharedPreferences/UserDefaults）。

Web/PWA：IndexedDB（顶部-Dexie/LocalForage），用于静态的缓存存储。

2.静态缓存（App Shell）

图标，字体，CSS/JS，基本屏幕模板。

3.操作队列（Outbox）

"写入请求"（创建/修改/删除）将排队,并在网络出现时转到服务器。

4.同步层

Merj策略，版本，重复数据消除，Retrai，Backoff。

5.网络状态信号

NetInfo/Reachability/浏览器的 API可在online/offline/limbo之间切换UI。

---

3）在iOS/Android上看起来如何

缓存和DB：数据结构镜像主API响应（规范化实体）。

离线草稿：表格和动作以"pending/sent/failed"标志写成本地DB。

同步：背景任务定期读取outbox并发送批次（batch）,标记状态。

安全：秘密/代币-在Keychain（iOS ）/Android Keystore中。带有PII/付款的数据通过安全容器中的密钥进行加密（例如GCM AES-256）。

操作系统限制：背景任务取决于节能模式；计划查询的偶然性，并在过程被杀死后恢复。

---

4）如何在PWA（web）中工作)

Service Worker （SW）-网络和应用程序之间的代理：

• Precache （App Shell）：接口立即可用。
• Runtime cache：关于以下策略的数据/媒体。
• Background Sync/Periodic Sync（可用）：在没有用户参与的情况下发送队列、刷新缓存。
• 用于数据的IndexedDB和用于静态的Cache Storage。
• 限制：存储配额,严格控制后台任务（尤其是iOS Safari）。

---

5）缓存策略（什么以及何时应用）

Cache First-用于不可变静态（图标，字体，JS版本）。

Stale-While-Revalidate （SWR）-用于列表/目录：立即从缓存中获取,背景是拉紧新数据。

Network First-当网络存在时用于个人数据；备份来自离线缓存。

Cache Only/Network Only是罕见的私人案例（诊断，私人资源）。

组合：静态-CF/SWR；动态-SWR/NF；记录通过队列。

---

6）更改队列和幂等

Outbox模型：每个动作（POST/PUT/PATCH/DELETE）将序列化为具有定时ID、主体、版本和截止日期的队列条目。

在网络/服务器错误时,使用指数反向数据包发送（batch）。

标题/尾声中的等效键-重新发送不会产生倍数。

DB事务：写入队列并更新本地状态必须是原子状态。

---

7）冲突解决（server vs client）

方法：

• Last Write Wins （LWW）-简单但有丢失编辑的风险。
• Versioning/ETag-服务器拒绝旧版本→客户机执行merge/重新存储。
• 操作转换/CRDT-用于协作编辑复杂实体。
• 字段规则-服务器上的"真相"字段、客户端的"真相"字段（例如本地标签/标志）。

UX:

显示"不同步"徽章、"刷新"按钮和冲突时的diff（选择版本）。

---

8）处理媒体和大量资源

重复数据消除和哈希（content-addressable）-不要装载相同内容。

线下播放器/缩略图，完整版本在网络之后。

在网络/电池较差时暂停引导队列。

媒体缓存的TTL策略-不要复制GB。

---

9）离线的UX模式是"人性化"

顶尖规则：切勿显示"空虚"。App Shell+skeleton+最新版内容。

清晰状态：Online/Offline/同步……/需要操作。

Undo/Retry：取消最新的离线操作；自动和手动重复。

本地草稿：可见的"待发"列表。

安静的错误：积极不要打扰-足够不引人注目的指标+杂志。

---

10）离线安全和隐私

加密"磁盘上"敏感数据；密钥在Keystore/Keychain中。

尽量减少PII离线收集/存储；设置重建和自动清洁。

切勿缓存秘密/完整PAN/CVV；仅根据PCI规则使用付款提供商令牌。

保护SW/客户端免受 XSS （CSP, SRI）的攻击,否则攻击者将在下次在线时窃取离线数据。

---

11）平台限制

iOS：严格限制浏览器中的背景任务；Web Push/periodic sync-具有细微差别；Keychain-可靠的秘密。

Android：更灵活的后台服务（WorkManager），但OEM优化可以"杀死"任务-被称为"重要"。

PWA：IndexedDB/Cache Storage配额，系统在空间不足的情况下进行无警告清洁。

---

12）离线测试

网络配置文件（飞机、2G/3G、包丢失、高RTT）。

在合成过程中杀死/恢复过程。

混沌测试：batch的一半下降429/503/timeout。

冲突：从两个设备并行编辑。

存储配额：填充磁盘,检查缓存行为。

---

13）度量与可观察性

Time To First Offline View （TTFOV）： App Shell的出现速度。

离线覆盖：无网络可用屏幕/操作的比例。

Outbox health：排队时间长短,平均前合成时间,错误率。

冲突系数和手工杂交的比例。

存储配额/使用量,操作系统清理频率。

用户影响：在没有网络的情况下开始的会话→合成后转换。

---

14）快速实施计划（90天）

1.定义离线扫描：从缓存中读取哪些屏幕,哪些操作可以延迟。

2.选择DB和模式：归一化表、索引、版本。

3.启用App Shell： PWA SW/静态/图标/字体缓存。

4.组装Outbox：队列，相等，后退，蹦床。

5.缓存策略：列表的SWR，个人数据的Network First。

6.UX状态+辛卡杂志，retry/undo。

7.安全性：磁盘加密，CSP/SRI，PII最小化。

8.网络差测试，混沌测试和指标。

---

15）频繁的错误以及如何避免错误

"离线"仅用于静态。→需要草稿和外框，否则价值很小。

没有同位素。→ Dubley的回避手术。输入等效键。

隐藏冲突。→用户丢失编辑。显示diff/决定器。

没有TTL和缓存清除。→应用程序膨胀，操作系统强制清洁。

Sink阻止UI。→同步始终在背景中，UI响应良好。

以公开形式存储秘密。→使用Keychain/Keystore和加密。

---

16) FAQ

能否为一切做"完全"离线？

通常没有：付款，许可证检查和实时数据需要网络。进行溷合：从缓存读取+延迟写入。

什么更快：SWR或Network First？

SWR从缓存中提供即时响应，并进行安静的更新-列表的最佳的UX。Network First需要新鲜度重要的地方（配置文件、平衡）。

如何存储大媒体?

缩略图和短暂的TTL，原件-应要求使用LRU清洁。

我需要加密？

加密PII/秘密和敏感记录。其余的是风险政策和配额。

离线会使SEO/PWA恶化吗？

不，如果正确的SW和SSR反之亦然，将提高速度和重复访问。

---

离线模式不是"复选框"，而是系统体系结构：局部DB+静态缓存+更改队列+可靠的合成器和经过深思熟虑的UX状态。添加安全性（加密、Keychain/Keystore）、等效性和度量标准,测试不良的网络-即使没有Internet,您的应用程序也会保持有用,并且当它出现时,它会无缝地赶上服务器而不会丢失数据和用户信任。