Local-first architecture: Investigating the suitability for modern browser applications

Thumbnail Image

Files

master_Niinikoski_Juho_2025.pdf (586.67 KB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Science | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-11-23

Department

Major/Subject

Software Engineering and Architectures

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Information Networks
Master's Programme in Information Networks
Master's Programme in Information Networks

Language

en

Pages

88

Series

Abstract

This thesis explored the suitability of local-first architecture in modern browser-based applications. Motivated by the limitations of cloud-centric models such as latency, dependence on constant internet connectivity, and privacy concerns, the study examined whether local-first software, which prioritizes the user’s device as the primary data authority, could offer a viable alternative. The research employed a mixed-method approach. The literature review identified key principles, enabling technologies, and challenges related to local-first systems. This was followed by an empirical phase, in which software developers working with web applications were interviewed to identify practical concerns. These concerns were translated into evaluation scenarios, which were analyzed by comparing their implications with findings from academic literature and by observing behaviors in existing local-first implementations. The findings showed that while local-first architecture offers clear benefits for user experience, particularly responsiveness and offline use, it also introduces complexity by shifting traditional server-side responsibilities to the client. Fully serverless local-first systems were found to be rarely practical. Instead, hybrid models that combine local-first features with minimal server coordination represent a more feasible and flexible approach for real-world applications.

Tämä diplomityö tarkasteli local-first-arkkitehtuurin soveltuvuutta moderneihin selainsovelluksiin. Tutkimusta motivoivat pilvilähtöisten mallien rajoitteet, kuten latenssi, riippuvuus jatkuvasti toimivasta internet-yhteydestä sekä yksityisyyteen liittyvät huolenaiheet. Tarkoituksena oli selvittää, voiko local-first-arkkitehtuuri, joka asettaa käyttäjän laitteen pääasialliseksi tietovarannoksi, tarjota varteenotettavan vaihtoehdon modernien selainsovellusten suunnitteluun. Tutkimuksessa hyödynnettiin monimenetelmällistä lähestymistapaa. Kirjallisuuskatsauksessa tunnistettiin local-first-järjestelmiin liittyvät keskeiset periaatteet, mahdollistavat teknologiat ja haasteet. Tämän jälkeen toteutettiin empiirinen vaihe, jossa web-sovellusten parissa työskenteleviä ohjelmistokehittäjiä haastateltiin käytännön huolenaiheiden kartoittamiseksi. Näiden huolenaiheiden pohjalta muodostettiin arviointiskenaarioita, joita tarkasteltiin tieteellisen kirjallisuuden teorioita sekä olemassa olevien local-first-toteutuksia vasten. Tulokset osoittivat, että vaikka local-first-arkkitehtuuri tarjoaa selkeitä etuja käyttäjäkokemuksen kannalta, erityisesti responsiivisuuden ja offline-käytön osalta, se tuo mukanaan monimutkaisuutta siirtämällä perinteisiä palvelinpuolen vastuita käyttäjän laitteelle. Täysin palvelimettomat local-first-järjestelmät osoittautuivat harvoin käytännöllisiksi. Sen sijaan hybridimallit, jotka yhdistävät local-first-ominaisuudet vähäiseen palvelinkoordinointiin, näyttäytyivät toteuttamiskelpoisempina ja joustavampina lähestymistapoina todellisissa selainsovelluskonteksteissa.

Description

Supervisor

Fagerholm, Fabian

Keywords

local-first, software architectures, distributed systems, CRDTs, OT, eventual consistency

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202512169354

Collections

[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI