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PWA Guide - Progressive Web Apps im Monorepo

Diese Anleitung beschreibt, wie eine bestehende Web-App in eine installierbare PWA (Progressive Web App) umgewandelt wird.

Übersicht

Eine PWA benötigt folgende Komponenten:

Komponente	Datei	Zweck
Web App Manifest	static/manifest.json	App-Metadaten, Icons, Shortcuts
Service Worker	static/sw.js	Offline-Support, Caching
Offline-Seite	static/offline.html	Fallback wenn offline
App-Icons	static/icons/	Icons für verschiedene Plattformen
Meta-Tags	src/app.html	PWA-Konfiguration im HTML
SW Registration	+layout.svelte	Service Worker starten

---

Schritt 1: App-Icons erstellen

Verzeichnis anlegen

static/icons/
├── icon.svg          # Basis-Icon (SVG, skalierbar)
├── icon-72x72.png    # Optional: PNG für ältere Browser
├── icon-96x96.png
├── icon-128x128.png
├── icon-144x144.png
├── icon-152x152.png
├── icon-192x192.png
├── icon-384x384.png
├── icon-512x512.png
└── apple-touch-icon.png  # 180x180 für iOS

SVG-Icon Vorlage

SVG ist ideal, da es skalierbar ist und nur eine Datei benötigt:

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512">
  <defs>
    <linearGradient id="grad" x1="0%" y1="0%" x2="100%" y2="100%">
      <stop offset="0%" style="stop-color:#8b5cf6"/>
      <stop offset="100%" style="stop-color:#7c3aed"/>
    </linearGradient>
  </defs>
  <rect width="512" height="512" rx="96" fill="url(#grad)"/>
  <!-- App-spezifisches Icon hier -->
</svg>

Farbschema pro App

App	Primary Color	Gradient
Todo	#8b5cf6	#8b5cf6 → #7c3aed
Chat	#3b82f6	#3b82f6 → #2563eb
Picture	#ec4899	#ec4899 → #db2777
Quotes	#f59e0b	#f59e0b → #d97706
Calendar	#10b981	#10b981 → #059669
Contacts	#6366f1	#6366f1 → #4f46e5
Mana Games	#00ff88	#00ff88 → #00cc6a

---

Schritt 2: Web App Manifest

Datei: static/manifest.json

{
  "name": "App Name - Beschreibung",
  "short_name": "App Name",
  "description": "Kurze Beschreibung der App",
  "start_url": "/",
  "display": "standalone",
  "background_color": "#ffffff",
  "theme_color": "#8b5cf6",
  "orientation": "any",
  "categories": ["productivity"],
  "lang": "de",
  "icons": [
    {
      "src": "/icons/icon.svg",
      "sizes": "any",
      "type": "image/svg+xml",
      "purpose": "any"
    },
    {
      "src": "/icons/icon-192x192.png",
      "sizes": "192x192",
      "type": "image/png"
    },
    {
      "src": "/icons/icon-512x512.png",
      "sizes": "512x512",
      "type": "image/png"
    }
  ],
  "shortcuts": [
    {
      "name": "Shortcut Name",
      "short_name": "Kurz",
      "description": "Beschreibung",
      "url": "/path?action=shortcut",
      "icons": [
        {
          "src": "/icons/icon-96x96.png",
          "sizes": "96x96"
        }
      ]
    }
  ]
}

Manifest-Felder erklärt

Feld	Beschreibung	Beispiel
name	Vollständiger App-Name	"Todo - Aufgabenverwaltung"
short_name	Kurzname (max 12 Zeichen)	"Todo"
description	App-Beschreibung	"Aufgaben verwalten"
start_url	Start-URL beim Öffnen	"/"
display	Anzeigemodus	"standalone", "fullscreen", "minimal-ui"
background_color	Hintergrund beim Laden	"#ffffff"
theme_color	Statusleisten-Farbe	"#8b5cf6"
orientation	Bildschirmorientierung	"any", "portrait", "landscape"
categories	App Store Kategorien	["productivity", "utilities"]
lang	Sprache	"de"
icons	App-Icons Array	Siehe oben
shortcuts	Quick Actions	Siehe oben

Display-Modi

Modus	Beschreibung
fullscreen	Komplett bildschirmfüllend, keine Browser-UI
standalone	Wie native App, mit Statusleiste
minimal-ui	Mit minimaler Browser-Navigation
browser	Normaler Browser-Tab

---

Schritt 3: Service Worker

Datei: static/sw.js

const CACHE_NAME = 'app-name-v1';
const OFFLINE_URL = '/offline.html';

// Statische Assets die immer gecacht werden
const STATIC_CACHE_URLS = [
  '/',
  '/offline.html',
  '/icons/icon.svg',
  '/manifest.json'
];

// Cache-Strategien für verschiedene Ressourcen
const CACHE_STRATEGIES = {
  // Network First: Immer aktuell, Cache als Fallback
  networkFirst: [
    /\/$/,           // Root
    /\.html$/,       // HTML-Dateien
    /^\/app/,        // App-Routen
  ],

  // Cache First: Schnell laden, im Hintergrund aktualisieren
  cacheFirst: [
    /\.css$/,
    /\.js$/,
    /\.woff2?$/,
    /\.ttf$/,
    /\.svg$/,
    /\.png$/,
    /\.jpg$/,
    /\.jpeg$/,
    /\.webp$/,
    /\/_app\//,      // SvelteKit Assets
  ],

  // Network Only: Nie cachen (API-Calls)
  networkOnly: [
    /\/api\//,
    /localhost:\d+/,
  ]
};

// Installation
self.addEventListener('install', (event) => {
  event.waitUntil(
    caches.open(CACHE_NAME)
      .then((cache) => {
        console.log('SW: Caching static assets');
        return cache.addAll(STATIC_CACHE_URLS);
      })
      .then(() => self.skipWaiting())
  );
});

// Aktivierung (alte Caches löschen)
self.addEventListener('activate', (event) => {
  event.waitUntil(
    caches.keys()
      .then((cacheNames) => {
        return Promise.all(
          cacheNames
            .filter((name) => name.startsWith('app-name-') && name !== CACHE_NAME)
            .map((name) => caches.delete(name))
        );
      })
      .then(() => self.clients.claim())
  );
});

// Fetch-Handler
self.addEventListener('fetch', (event) => {
  const { request } = event;
  const url = new URL(request.url);

  // Chrome Extensions ignorieren
  if (url.protocol === 'chrome-extension:') return;

  // Cross-Origin ignorieren
  if (url.origin !== self.location.origin) return;

  const strategy = getStrategy(url.pathname);

  if (strategy === 'networkFirst') {
    event.respondWith(networkFirst(request));
  } else if (strategy === 'cacheFirst') {
    event.respondWith(cacheFirst(request));
  } else if (strategy === 'networkOnly') {
    event.respondWith(fetch(request));
  } else {
    event.respondWith(networkFirst(request));
  }
});

// Network First Strategy
async function networkFirst(request) {
  try {
    const response = await fetch(request);
    if (response.ok) {
      const cache = await caches.open(CACHE_NAME);
      cache.put(request, response.clone());
    }
    return response;
  } catch (error) {
    const cached = await caches.match(request);
    if (cached) return cached;

    // Offline-Seite für Navigation
    if (request.mode === 'navigate') {
      const offline = await caches.match(OFFLINE_URL);
      if (offline) return offline;
    }

    throw error;
  }
}

// Cache First Strategy
async function cacheFirst(request) {
  const cached = await caches.match(request);
  if (cached) return cached;

  try {
    const response = await fetch(request);
    if (response.ok) {
      const cache = await caches.open(CACHE_NAME);
      cache.put(request, response.clone());
    }
    return response;
  } catch (error) {
    console.error('SW: Fetch failed:', error);
    throw error;
  }
}

// Strategie ermitteln
function getStrategy(pathname) {
  for (const [strategy, patterns] of Object.entries(CACHE_STRATEGIES)) {
    if (patterns.some((pattern) => pattern.test(pathname))) {
      return strategy;
    }
  }
  return 'networkFirst';
}

// Update-Nachricht empfangen
self.addEventListener('message', (event) => {
  if (event.data?.type === 'SKIP_WAITING') {
    self.skipWaiting();
  }
});

Caching-Strategien erklärt

Strategie	Wann verwenden	Verhalten
Network First	HTML, dynamische Inhalte	Versucht Netzwerk, fällt auf Cache zurück
Cache First	Statische Assets (CSS, JS, Bilder)	Lädt aus Cache, aktualisiert im Hintergrund
Network Only	API-Calls, Echtzeit-Daten	Kein Caching, immer Netzwerk
Stale While Revalidate	Häufig aktualisierte Inhalte	Cache sofort, Netzwerk im Hintergrund

Cache-Versionierung

Bei Updates den Cache-Namen erhöhen:

// Version erhöhen bei Breaking Changes
const CACHE_NAME = 'app-name-v2';  // War v1

---

Schritt 4: Offline-Seite

Datei: static/offline.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Offline - App Name</title>
  <style>
    * {
      margin: 0;
      padding: 0;
      box-sizing: border-box;
    }

    body {
      font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, sans-serif;
      background: linear-gradient(135deg, #f5f3ff 0%, #ede9fe 100%);
      min-height: 100vh;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      padding: 1rem;
    }

    @media (prefers-color-scheme: dark) {
      body {
        background: linear-gradient(135deg, #1e1b2e 0%, #2d2640 100%);
        color: #f3f4f6;
      }
    }

    .container {
      text-align: center;
      max-width: 400px;
      padding: 2rem;
      background: rgba(255, 255, 255, 0.9);
      border-radius: 1.5rem;
      box-shadow: 0 25px 50px -12px rgba(0, 0, 0, 0.15);
      backdrop-filter: blur(20px);
    }

    @media (prefers-color-scheme: dark) {
      .container {
        background: rgba(30, 27, 46, 0.9);
        border: 1px solid rgba(255, 255, 255, 0.1);
      }
    }

    .icon {
      width: 80px;
      height: 80px;
      margin: 0 auto 1.5rem;
      background: linear-gradient(135deg, #8b5cf6 0%, #7c3aed 100%);
      border-radius: 1rem;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
    }

    .icon svg {
      width: 48px;
      height: 48px;
      color: white;
    }

    h1 {
      font-size: 1.5rem;
      font-weight: 600;
      color: #1f2937;
      margin-bottom: 0.75rem;
    }

    @media (prefers-color-scheme: dark) {
      h1 { color: #f3f4f6; }
    }

    p {
      color: #6b7280;
      margin-bottom: 1.5rem;
      line-height: 1.6;
    }

    @media (prefers-color-scheme: dark) {
      p { color: #9ca3af; }
    }

    .status {
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      gap: 0.5rem;
      padding: 0.75rem 1rem;
      background: rgba(239, 68, 68, 0.1);
      border-radius: 9999px;
      color: #ef4444;
      font-size: 0.875rem;
      margin-bottom: 1.5rem;
    }

    .status-dot {
      width: 8px;
      height: 8px;
      background: #ef4444;
      border-radius: 50%;
      animation: pulse 2s infinite;
    }

    @keyframes pulse {
      0%, 100% { opacity: 1; }
      50% { opacity: 0.5; }
    }

    button {
      display: inline-flex;
      align-items: center;
      gap: 0.5rem;
      padding: 0.75rem 1.5rem;
      background: linear-gradient(135deg, #8b5cf6 0%, #7c3aed 100%);
      color: white;
      border: none;
      border-radius: 9999px;
      font-size: 0.875rem;
      font-weight: 500;
      cursor: pointer;
      transition: transform 0.15s, box-shadow 0.15s;
    }

    button:hover {
      transform: translateY(-2px);
      box-shadow: 0 10px 20px -10px rgba(139, 92, 246, 0.5);
    }

    button:active {
      transform: translateY(0);
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="container">
    <div class="icon">
      <svg fill="none" stroke="currentColor" viewBox="0 0 24 24">
        <path stroke-linecap="round" stroke-linejoin="round" stroke-width="2"
          d="M18.364 5.636a9 9 0 010 12.728m0 0l-2.829-2.829m2.829 2.829L21 21M15.536 8.464a5 5 0 010 7.072m0 0l-2.829-2.829m-4.243 2.829a4.978 4.978 0 01-1.414-2.83m-1.414 5.658a9 9 0 01-2.167-9.238m7.824 2.167a1 1 0 111.414 1.414m-1.414-1.414L3 3m8.293 8.293l1.414 1.414" />
      </svg>
    </div>

    <h1>Du bist offline</h1>
    <p>Keine Internetverbindung. Sobald du wieder online bist, kannst du die App nutzen.</p>

    <div class="status">
      <span class="status-dot"></span>
      <span>Verbindung wird gesucht...</span>
    </div>

    <button onclick="location.reload()">
      <svg width="16" height="16" fill="none" stroke="currentColor" viewBox="0 0 24 24">
        <path stroke-linecap="round" stroke-linejoin="round" stroke-width="2"
          d="M4 4v5h.582m15.356 2A8.001 8.001 0 004.582 9m0 0H9m11 11v-5h-.581m0 0a8.003 8.003 0 01-15.357-2m15.357 2H15" />
      </svg>
      Erneut versuchen
    </button>
  </div>

  <script>
    // Automatisch neu laden wenn wieder online
    window.addEventListener('online', () => {
      location.reload();
    });
  </script>
</body>
</html>

---

Schritt 5: PWA Meta-Tags

Datei: src/app.html

Im <head> hinzufügen:

<!doctype html>
<html lang="de">
<head>
  <meta charset="utf-8" />
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />

  <!-- Favicon -->
  <link rel="icon" href="%sveltekit.assets%/favicon.png" />
  <link rel="icon" type="image/svg+xml" href="/icons/icon.svg" />

  <!-- PWA Manifest -->
  <link rel="manifest" href="/manifest.json" />

  <!-- Theme Color -->
  <meta name="theme-color" content="#8b5cf6" />
  <meta name="msapplication-TileColor" content="#8b5cf6" />

  <!-- Apple iOS PWA -->
  <meta name="apple-mobile-web-app-capable" content="yes" />
  <meta name="apple-mobile-web-app-status-bar-style" content="black-translucent" />
  <meta name="apple-mobile-web-app-title" content="App Name" />
  <link rel="apple-touch-icon" href="/icons/icon.svg" />

  <!-- Microsoft Tiles -->
  <meta name="msapplication-config" content="none" />

  %sveltekit.head%
</head>
<body data-sveltekit-preload-data="hover">
  <div style="display: contents">%sveltekit.body%</div>
</body>
</html>

Meta-Tags erklärt

Tag	Zweck
<link rel="manifest">	Verlinkt das Web App Manifest
<meta name="theme-color">	Farbe der Browser-Statusleiste
apple-mobile-web-app-capable	Ermöglicht "Add to Home Screen" auf iOS
apple-mobile-web-app-status-bar-style	iOS Statusleisten-Stil
apple-mobile-web-app-title	App-Name auf iOS Homescreen
apple-touch-icon	Icon für iOS Homescreen
msapplication-TileColor	Windows Tile Farbe

---

Schritt 6: Service Worker Registration

Datei: src/routes/(app)/+layout.svelte

Im onMount hinzufügen:

import { onMount } from 'svelte';

onMount(async () => {
  // ... andere Initialisierungen ...

  // Service Worker registrieren
  if ('serviceWorker' in navigator) {
    try {
      const registration = await navigator.serviceWorker.register('/sw.js', {
        scope: '/',
      });
      console.log('PWA: Service Worker registered', registration.scope);

      // Update-Erkennung
      registration.addEventListener('updatefound', () => {
        const newWorker = registration.installing;
        if (newWorker) {
          newWorker.addEventListener('statechange', () => {
            if (newWorker.state === 'installed' && navigator.serviceWorker.controller) {
              // Neue Version verfügbar
              console.log('PWA: New version available');
              // Optional: Benutzer informieren
              showUpdateNotification();
            }
          });
        }
      });
    } catch (error) {
      console.error('PWA: Service Worker registration failed', error);
    }
  }
});

function showUpdateNotification() {
  // Optional: Toast/Banner anzeigen
  // "Neue Version verfügbar - Seite neu laden?"
}

---

Schritt 7: Optionale Features

Install-Prompt anzeigen

let deferredPrompt: BeforeInstallPromptEvent | null = null;
let showInstallButton = $state(false);

onMount(() => {
  window.addEventListener('beforeinstallprompt', (e) => {
    e.preventDefault();
    deferredPrompt = e as BeforeInstallPromptEvent;
    showInstallButton = true;
  });

  window.addEventListener('appinstalled', () => {
    showInstallButton = false;
    deferredPrompt = null;
  });
});

async function installApp() {
  if (!deferredPrompt) return;

  deferredPrompt.prompt();
  const { outcome } = await deferredPrompt.userChoice;

  if (outcome === 'accepted') {
    console.log('PWA installed');
  }

  deferredPrompt = null;
  showInstallButton = false;
}

{#if showInstallButton}
  <button onclick={installApp}>
    App installieren
  </button>
{/if}

Update-Banner

<script lang="ts">
  let showUpdateBanner = $state(false);
  let waitingWorker: ServiceWorker | null = null;

  function handleUpdate() {
    if (waitingWorker) {
      waitingWorker.postMessage({ type: 'SKIP_WAITING' });
    }
    window.location.reload();
  }
</script>

{#if showUpdateBanner}
  <div class="update-banner">
    <span>Neue Version verfügbar</span>
    <button onclick={handleUpdate}>Aktualisieren</button>
  </div>
{/if}

Offline-Status anzeigen

<script lang="ts">
  let isOnline = $state(navigator.onLine);

  onMount(() => {
    window.addEventListener('online', () => isOnline = true);
    window.addEventListener('offline', () => isOnline = false);
  });
</script>

{#if !isOnline}
  <div class="offline-indicator">
    Offline
  </div>
{/if}

---

Checkliste

Vor dem Deployment

• manifest.json erstellt mit korrekten Metadaten
• App-Icons in allen benötigten Größen vorhanden
• sw.js erstellt mit passenden Cache-Strategien
• offline.html erstellt mit App-Branding
• PWA Meta-Tags in app.html eingefügt
• Service Worker Registration im Layout
• Theme-Color passt zur App
• start_url ist korrekt
• Shortcuts sind sinnvoll definiert

Testen

# Chrome DevTools
1. F12 öffnen
2. Application Tab
3. "Manifest" prüfen
4. "Service Workers" prüfen
5. "Cache Storage" prüfen

# Lighthouse Audit
1. F12 öffnen
2. Lighthouse Tab
3. "Progressive Web App" aktivieren
4. "Analyze page load" klicken

PWA-Kriterien (Lighthouse)

Kriterium	Anforderung
Installierbar	Manifest + Service Worker
Offline-fähig	Service Worker mit Caching
HTTPS	Erforderlich (außer localhost)
Responsive	Viewport Meta-Tag
Schnell	First Contentful Paint < 3s

---

Referenz-Implementierungen

Im Monorepo

App	Verzeichnis
Mana Games	games/mana-games/apps/web/public/
Todo	apps/todo/apps/web/static/

Externe Ressourcen

• Web.dev PWA Guide
• MDN Web App Manifest
• Workbox (Google's SW Library)

---

Troubleshooting

Service Worker wird nicht registriert

Fehler: "Service Worker registration failed"

Lösungen:

1. HTTPS verwenden (oder localhost)
2. Pfad zu sw.js prüfen (muss im root sein)
3. Browser-Cache leeren
4. DevTools → Application → Service Workers → "Update on reload" aktivieren

Manifest wird nicht erkannt

Fehler: "No matching service worker detected"

Lösungen:

1. <link rel="manifest"> im <head> prüfen
2. JSON-Syntax in manifest.json validieren
3. Icons-Pfade prüfen

Offline-Seite wird nicht angezeigt

Lösungen:

1. offline.html ist in STATIC_CACHE_URLS enthalten
2. Service Worker ist aktiviert
3. Cache-Name stimmt überein

App lässt sich nicht installieren

Voraussetzungen:

1. HTTPS (oder localhost)
2. Gültiges Manifest mit name, icons, start_url, display
3. Service Worker registriert
4. Icon mindestens 192x192px